(57)【要約】本発明は熱交換装置及びその熱交換方法並びに蒸着装置を提供する。前記熱交換装置は冷却対象物に対して降温処理をするために用いられ、熱交換器、冷却水路、循環水路及び切替え装置を含み、前記冷却水路は冷却水と前記熱交換器との熱交換を実現するために用いられ、前記循環水路は前記冷却対象物に対して温度を制御するために用いられ、前記切替え装置は前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水路と前記冷却対象物との連結を実現するために用いられる。前記熱交換装置は正常に熱交換器を通じて循環降温を実現する外にも、故障が発生した場合冷却水流入管から提供する冷却水を通じて降温を実現することができ、それにより、冷却対象物、特にプロセスチャンバがいかなる状況で効果的に冷却されることができるように確保し、さらに、正常な生産を確保する。
2020527219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象物に対して降温処理を行うための熱交換装置において、熱交換器、冷却水路、循環水路、切替え装置を含み、前記冷却水路は冷却水と前記熱交換器との熱交換を実現するために用いられ、前記循環水路は前記冷却対象物に対して温度を制御するために用いられ、前記切替え装置は前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水路と前記冷却対象物との連結を実現するために用いられる、
ことを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記冷却水路は前記熱交換器と連結される冷却水流入管、冷却水流出管を含み、前記循環水路は循環水流出管、循環水戻し管を含み、前記熱交換器、前記循環水流出管、前記冷却対象物及び前記循環水戻し管は直列連結されて回路を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記切替え装置は第一切替え装置及び第二切替え装置を含み、前記第一切替え装置は前記冷却水流入管と前記循環水流出管との間に設けられて、且つ前記循環水流出管の一部と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続するために用いられ、
前記第二切替え装置は前記冷却水流出管と前記循環水戻し管との間に設けられて、且つ前記冷却水流出管と前記熱交換器との連結を切断し、同時に、前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記第一切替え装置と前記第二切替え装置はいずれも三方弁である、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記循環水戻し管は第一循環水戻し管及び第二循環水戻し管を含み、前記循環水流出管は第一循環水流出管及び第二循環水流出管を含み、
前記第一循環水流出管の第一端は前記熱交換器に連結され、前記第一循環水流出管の第二端は前記第一切替え装置に連結され、前記第二循環水流出管の第一端は前記第一切替え装置に連結され、前記第二循環水流出管の第二端は前記冷却対象物に連結され、前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記第一切替え装置に連結され、
前記第一循環水戻し管の第一端は前記第二切替え装置に連結され、前記第一循環水戻し管の第二端は前記冷却対象物に連結され、前記第二循環水戻し管の第一端は前記熱交換器に連結され、前記第二循環水戻し管の第二端は前記第二切替え装置に連結され、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記第二切替え装置に連結される、
ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記三方弁は空圧制御型三方弁である請求項４に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記空圧制御型三方弁は圧縮気体が通るようにする輸送通路を有し、前記輸送通路内にゲージ及び圧力警報器が設けられており、前記ゲージは前記圧縮気体の圧力値の測定に用いられ、前記圧力警報器は前記圧縮気体の圧力値が設定値より低い場合に警報を発するために用いられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記第一切替え装置は第一常時閉型電磁弁及び第一常時開型電磁弁を含み、前記第二切替え装置は、第二常時閉型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項９】
前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記循環水流出管に連結され、前記第一分岐上に前記第一常時開型電磁弁が設けられ、前記循環水流出管上に前記第一常時閉型電磁弁が設けられ、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記循環水戻し管に連結され、前記第二分岐上に前記第二常時開型電磁弁が設けられ、前記循環水戻し管上に前記第二常時閉型電磁弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の熱交換装置。
【請求項１０】
前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記循環水流出管に連結され、前記第一分岐上に前記第一常時閉型電磁弁が設けられ、前記循環水流出管上に前記第一常時開型電磁弁が設けられ、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記循環水戻し管に連結され、前記第二分岐上に前記第二常時閉型電磁弁が設けられ、前記循環水戻し管上に前記第二常時開型電磁弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の熱交換装置。
【請求項１１】
制御装置をさらに含み、前記第一常時閉型電磁弁と第二常時閉型電磁弁、及び前記第一常時開型電磁弁と第二常時開型電磁弁の電源のオンオフを制御する、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の熱交換装置。
【請求項１２】
前記循環水路に温度センサ、圧力センサ及び流量計の中の一つ以上が設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項１３】
前記冷却対象物はプロセスチャンバである、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項１４】
第一切替え装置を通じて前記循環水流出管の一部と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続して、冷却水が冷却水流入管、前記循環水流出管の他の一部を通じて前記冷却対象物に流入されるようにするステップと、
第二切替え装置を通じて前記熱交換器と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続して、前記冷却対象物から流出された冷却水が順次に循環水戻し管、冷却水流出管を通じて流出されるようにして、前記冷却水と前記冷却対象物との熱交換を実現するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項３〜１３のいずれか一項に記載の熱交換装置の熱交換方法。
【請求項１５】
前記第一切替え装置及び第二切替え装置はいずれも三方弁であり、ここで、前記冷却水流入管、前記冷却水流出管及び前記冷却対象物の相互連結を実現する方法は、
空気圧実行ユニットによって前記第一切替え装置を制御して前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続するステップと、
前記空気圧実行ユニットによって前記第二切替え装置を制御して前記熱交換器と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の熱交換方法。
【請求項１６】
前記第一切替え装置は第一常時閉型電磁弁及び第一常時開型電磁弁を含み、前記第二切替え装置は第二常時閉型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を含み、ここで、冷却水流入管、冷却水流出管及び冷却対象物の相互連結を実現する方法は、
前記第一常時開型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を閉じて前記冷却対象物と前記冷却水流入管、冷却水流出管を接続するステップと、
前記第一常時閉型電磁弁及び第二常時閉型電磁弁を開いて前記冷却対象物と前記循環水路及び前記熱交換器の連結を切断するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の熱交換方法。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の熱交換装置を含み、前記熱交換装置は前記蒸着装置に対する温度制御に用いられる、
ことを特徴とする蒸着装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造分野に関し、具体的には、熱交換装置及びその熱交換方法並びに蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体製造プロセスでは熱交換装置を用いて高温状態の主機台の温度を下げるものである。ここで、図１では、工場冷却水及び循環水を通じて主機台との熱交換を実現する従来の熱交換装置が示されている。
【０００３】
図１に示すように、前記熱交換装置の作動原理は、水タンク１０１から流出される循環水は水ポンプ１０２によって増圧された後、順次、温度センサ１０４、圧力センサ１０５及び流量計１０６を経て反応室１０７に流入され、それによって、前記反応室１０７に対して冷却がされ、その後、熱が吸収された循環水は熱交換器１０８に流入され、さらに、工場冷却水と熱交換した後に水タンク１０１に戻る。この過程において、前記工場冷却水は熱交換器１０８を通じて前記循環水と熱交換が実現される。具体的には、前記工場冷却水は冷却水流入管１１０から流入された後、熱交換器１０８を経て冷却水流出管１１から流出される。バイパスボール弁１０３を開くと、前記循環水と工場冷却水との熱交換効率を向上させることができる。ここで、前記温度センサ１０４は前記循環水の温度を測定するために用いられ、前記圧力センサ１０５は前記循環水の圧力を測定するために用いられ、前記流量計１０６は前記循環水の流量を検出するために用いられ、前記冷却水流入管１１０には、工場冷却水の流量を調整するための２方向調整弁１０９が設けられており、これらの設置により、反応室１０７の温度のスマートコントロールを実現することができる。
【０００４】
しかしながら、発明者は、前記熱交換装置に故障が発生すると、循環水の流動が停止されて、前記反応室１０７の熱が移動できず、さらに高温状態（例えば１１００℃）では、前記反応室１０７が破損されてしまうことを発見した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術における熱交換装置に故障が発生して動作ができない場合に、冷却対象物で熱の移動が生じずに損傷されてしまう問題を解決する熱交換装置及びその熱交換方法並びに蒸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達するために、本発明は、冷却対象物に対して降温処理を行うための熱交換装置において、熱交換器、冷却水路、循環水路、切替え装置を含み、前記冷却水路は冷却水と前記熱交換器との熱交換を実現するために用いられ、前記循環水路は前記冷却対象物に対して温度を制御するために用いられ、前記切替え装置は前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水路と前記冷却対象物との連結を実現するために用いられることを特徴とする熱交換装置を提供する。
【０００７】
選択的に、前記冷却水路は前記熱交換器と連結される冷却水流入管、冷却水流出管を含み、前記循環水路は循環水流出管、循環水戻し管を含み、前記熱交換器、前記循環水流出管、前記冷却対象物及び前記循環水戻し管は直列連結されて回路を形成する。
【０００８】
選択的に、前記切替え装置は第一切替え装置及び第二切替え装置を含み、前記第一切替え装置は前記冷却水流入管と前記循環水流出管との間に設けられて、且つ前記循環水流出管の一部と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続するために用いられ、前記第二切替え装置は前記冷却水流出管と前記循環水戻し管との間に設けられ、且つ前記冷却水流出管と前記熱交換器との連結を切断し、同時に、前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続するために用いられる。
【０００９】
選択的に、 前記第一切替え装置と前記第二切替え装置はいずれも三方弁である。
【００１０】
選択的に、前記循環水戻し管は第一循環水戻し管及び第二循環水戻し管を含み、前記循環水流出管は第一循環水流出管及び第二循環水流出管を含み、
前記第一循環水流出管の第一端は前記熱交換器に連結され、前記第一循環水流出管の第二端は前記第一切替え装置に連結され、前記第二循環水流出管の第一端は前記第一切替え装置に連結され、前記第二循環水流出管の第二端は前記冷却対象物に連結され、前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記第一切替え装置に連結され、
前記第一循環水戻し管の第一端は前記第二切替え装置に連結され、前記第一循環水戻し管の第二端は前記冷却対象物に連結され、前記第二循環水戻し管の第一端は前記熱交換器に連結され、前記第二循環水戻し管の第二端は前記第二切替え装置に連結され、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記第二切替え装置に連結される。
【００１１】
選択的に、前記三方弁は空圧制御型三方弁である。
【００１２】
選択的に、前記空圧制御型三方弁は圧縮気体が通るようにする輸送通路を有し、前記輸送通路内にゲージ及び圧力警報器が設けられており、前記ゲージは前記圧縮気体の圧力値の測定に用いられ、前記圧力警報器は前記圧縮気体の圧力値が設定値より低い場合に警報を発するために用いられる。
【００１３】
選択的に、前記第一切替え装置は第一常時閉型電磁弁及び第一常時開型電磁弁を含み、前記第二切替え装置は、第二常時閉型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を含む。
【００１４】
選択的に、前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記循環水流出管に連結され、前記第一分岐上に前記第一常時開型電磁弁が設けられ、前記循環水流出管上に前記第一常時閉型電磁弁が設けられ、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記循環水戻し管に連結され、前記第二分岐上に前記第二常時開型電磁弁が設けられ、前記循環水戻し管上に前記第二常時閉型電磁弁が設けられている。
【００１５】
選択的に、前記冷却水流入管は第一分岐を通じて前記循環水流出管に連結され、前記第一分岐上に前記第一常時閉型電磁弁が設けられ、前記循環水流出管上に前記第一常時開型電磁弁が設けられ、前記冷却水流出管は第二分岐を通じて前記循環水戻し管に連結され、前記第二分岐上に前記第二常時閉型電磁弁が設けられ、前記循環水戻し管上に前記第二常時開型電磁弁が設けられている。
【００１６】
選択的に、前記熱交換装置は制御装置をさらに含み、前記第一常時閉型電磁弁と第二常時閉型電磁弁、及び前記第一常時開型電磁弁と第二常時開型電磁弁の電源のオンオフを制御する。
【００１７】
選択的に、前記循環水路に温度センサ、圧力センサ及び流量計の中の一つ以上が設けられている。
【００１８】
選択的に、前記冷却対象物はプロセスチャンバである。
【００１９】
さらに、本発明は、第一切替え装置を通じて前記循環水流出管の一部と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続して、冷却水が冷却水流入管、前記循環水流出管の他の一部を通じて前記冷却対象物に流入されるようにするステップと、
第二切替え装置を通じて前記熱交換器と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に、前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続して、前記冷却対象物から流出された冷却水が順次に循環水戻し管、冷却水流出管を通じて流出されるようにして、前記冷却水と前記冷却対象物との熱交換を実現するステップと、を含む前記熱交換装置の熱交換方法をさらに提供する。
【００２０】
選択的に、前記第一切替え装置及び第二切替え装置はいずれも三方弁であり、ここで、前記冷却水流入管、前記冷却水流出管及び前記冷却対象物の相互連結を実現する方法は、
空気圧実行ユニットによって前記第一切替え装置を制御して前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に前記冷却水流入管と前記冷却対象物を接続するステップと、
前記空気圧実行ユニットによって前記第二切替え装置を制御して前記熱交換器と前記冷却対象物との連結を切断し、同時に前記冷却水流出管と前記冷却対象物を接続するステップと、を含む。
【００２１】
選択的に、前記第一切替え装置は第一常時閉型電磁弁及び第一常時開型電磁弁を含み、前記第二切替え装置は第二常時閉型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を含み、冷却水流入管、冷却水流出管及び冷却対象物の相互連結を実現する方法は、
前記第一常時開型電磁弁及び第二常時開型電磁弁を閉じて前記冷却対象物と前記冷却水流入管、冷却水流出管を接続するステップと、
前記第一常時閉型電磁弁及び第二常時閉型電磁弁を開いて前記冷却対象物と前記循環水路及び前記熱交換器の連結を切断するステップと、を含む。
【００２２】
さらに、本発明は、前記熱交換装置を含み、前記熱交換装置は前記蒸着装置に対する温度制御に用いられる蒸着装置をさらに提供する。
【００２３】
上述したように、本発明で提供する熱交換装置及びその熱交換方法並びに化学蒸着装置において、前記熱交換装置は、熱交換器、冷却水路、循環水路、及び切替え装置を含み、前記冷却水路は前記熱交換器で前記循環水路に対して熱交換を行い、前記循環水路は前記冷却対象物に対して温度を制御し、前記切替え装置は前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断するとともに、前記冷却水路と前記冷却対象物との連結を実現する。
【００２４】
前記熱交換装置に故障が発生すると、前記切替え装置は前記循環水路と前記冷却対象物との連結を切断するとともに、前記冷却水路と前記冷却対象物との連結を実現し、このようにして、前記冷却水路を通じて冷却対象物に冷却水を提供して温度を下げることができ、それにより、前記冷却対象物、特に化学／物理蒸着のための反応室はいずれの状況でも効果的に冷却されることができるように確保され、さらには、正常な生産が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の熱交換装置と反応室が連結された構造を示す図である。
【図２】本発明の実施例１で提供する熱交換装置と反応室が連結された後の構造を示す図である。
【図３】図２に示す熱交換装置が故障状態で作動する際の構造を示す図である。
【図４ａ】図２に示す熱交換装置が正常状態で作動する際の第一切替え装置と第二切替え装置の切り替えを示す図である。
【図４ｂ】図２に示す熱交換装置が故障状態で作動する際の第一切替え装置と第二切替え装置の切り替えを示す図である。
【図５】本発明の実施例２で提供する熱交換装置と反応室が連結された後の構造を示す図である。
【図６】図５に示す熱交換装置が故障状態で作動する際の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面を通じて本発明の具体的な実施形態について詳しく説明する。本発明の長所及び特徴は以下の説明及び特許請求範囲によって明確になる。図面は、非常に簡易化した形式を採用し、且つ正確ではない比率を使用しており、本発明の実施例を容易かつ明確に説明することを補助するために用いられることに留意すべきである。
【００２７】
以下の説明では、説明の便宜上、熱交換装置を化学蒸着装置の反応室に適用して本発明の熱交換装置の構造及び作業過程を詳細に説明するが、本発明で冷却対象物は前記化学蒸着装置の反応室であるが、これに限定されない。
【実施例１】
【００２８】
図２は、本発明の実施例１で提供する熱交換装置１００と反応室１０７が連結された後の構造を示す図である。図２に示すように、前記熱交換装置１００は、熱交換器１０８、水タンク１０１、冷却水流入管１１０、冷却水流出管１１１、循環水流出管３０、循環水戻し管４０、第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２を含む。前記冷却水流入管１１０及び冷却水流出管１１１はいずれも前記熱交換器１０８に連結され、冷却水は冷却水流入管１１０を通じて熱交換器１０８に流入され、熱交換を経た冷却水は再び冷却水流出管１１１を通じて流出される。前記熱交換器１０８、水タンク１０１、循環水流出管３０、反応室１０７及び循環水戻し管４０は順次直列連結されて回路を形成する。前記冷却水流入管１１０及び前記冷却水流出管１１１は冷却水路を構成し、前記循環水流出管３０及び前記循環水戻し管４０は循環水路を構成する。
【００２９】
ここで、前記第一切替え装置２０１及び前記第二切替え装置２０２はいずれも三方弁であり、前記三方弁は空気圧実行ユニット２０３によって制御されて切替え動作を実現し、また前記空気圧実行ユニット２０３は外部装置によって提供される圧縮気体によって前記第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２を制御することができる。即ち、前記三方弁は空圧制御型三方弁であってもよく、第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２は同じ空気圧実行ユニット２０３によって駆動されることができ、この時、第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２はダブル空圧制御型三方弁を構成する。選択的に、前記空気圧実行ユニット２０３は空気流入管を有し、前記空気流入管には前記空気流入管のオンオフを制御するための電磁弁２０４が設けられている。前記空気流入管には圧力調節弁２０５がさらに設けられ、前記圧力調節弁２０５は前記圧縮気体の圧力が要求を充足するように前記圧縮気体の圧力を調節するために用いられ、このような設置により前記圧縮気体の圧力を調節することができ、前記三方弁をより柔軟にする。前記空気流入管にはゲージ２０６がさらに設けられていることが好ましく、前記圧縮気体の圧力をリアルタイムで検出することができ、また、前記圧力調節弁２０５と結合して用いて前記圧縮気体の圧力を正確に制御することができる。前記空気流入管には圧力警報器２０７をさらに設けることができ、前記圧縮気体の圧力が設定値よりも低い場合には、前記圧力警報器２０７は警報を発して、関連作業者に知らせ、それにより、前記熱交換装置１００の操作がよりヒューマニゼイションされる。
【００３０】
図４ａに示すように、前記熱交換装置１００が正常状態で動作する場合では、前記第一切替え装置２０１は前記水タンク１０１を前記循環水流出管３０を通じて前記反応室１０７に接続し、同時に、前記第二切替え装置２０２は前記熱交換器１０８を前記循環水戻し管４０を通じて前記反応室１０７を接続する。
さらに、工場冷却水は前記冷却水流入管１１０から前記熱交換器１０８に流入されて前記熱交換器１０８に流入された循環水と熱交換を行う。前記工場冷却水の温度の安定性は前記循環水の温度の安定性より低い。
そこで、熱交換を経た冷却水は前記熱交換器１０８から流出された後前記冷却水流出管１１１を通じて流出され、熱交換を経た循環水は水タンク１０１に流入された後再び前記循環水流出管３０を通じて反応室１０７に流入されて熱交換を行う。
また、反応室１０７に流入されて熱交換を経た循環水は前記循環水戻し管４０を通じて前記熱交換器１０８に戻り、このようにして、循環的に反応室１０７に循環水を提供して温度を下げることができる。
【００３１】
図３は図２に示す熱交換装置１００が故障状態で作動する際の構造を示す図である。図３及び図４ｂに示すように、前記熱交換装置１００が故障状態で作動する場合では、前記第一切替え装置２０１は水タンク１０１と反応室１０７との連結を切断し、同時に冷却水流入管１１０と反応室１０７を接続する。同時に、前記第二切替え装置２０２は熱交換器１０８と反応室１０７との連結を切断し、同時に冷却水流出管１１１と反応室１０７を連結する。
このような連結の切り替えにより、工場冷却水は直接冷却水流入管１１０と循環水流出管３０を通じて反応室１０７に流入されることができ、反応室１０７と熱交換を経た後の冷却水は反応室１０７から流出した後、順次に循環水戻し管４０及び冷却水流出管１１１を通じて流出され、それにより、工場冷却水により反応室１０７を冷却する目的を実現する。
【００３２】
本実施例において、前記循環水流出管３０は第一循環水流出管３０１及び第二循環水流出管３０２を含み、前記第一循環水流出管３０１の一端は前記水タンク１０１に連結され、他端は前記第一切替え装置２０１に連結され、前記第二循環水流出管３０２の一端は第一切換え装置２０１に連結され、他端は反応室１０７に連結される。
それにより、前記熱交換装置１００が故障状態で作動する場合には、前記第一切替え装置２０１は第一循環水流出管３０１と水タンク１０１との連結を切断すると同時に、第二循環水流出管３０２を前記冷却水流入管１１０に接続する。具体的には、前記冷却水流入管１１０は第一分岐を通じて第二循環水流出管３０２に接続される。
【００３３】
本実施例において、前記循環水戻し管４０は第一循環水戻し管４０１及び第二循環水戻し管４０２を含み、前記第二循環水戻し管４０２の一端は前記熱交換器１０８に連結され、他端は前記第二切替え装置２０２に連結され、前記第一循環水戻し管４０１の一端は第二切替え装置２０２に連結され、他端は反応室１０７に連結される。
それにより、前記熱交換装置１００が故障状態で作動する場合では、前記第二切替え装置２０２は第二循環水戻し管４０２と熱交換器１０８との連結を切断すると同時に、第一循環水戻し管４０１を前記冷却水流出管１１１を接続する。具体的には、前記冷却水流出管１１１は第二分岐を通じて第一循環水戻し管４０１に接続される。
【００３４】
上記構造を結合して説明すれば、前記熱交換装置１００が故障状態で作動する場合には、工場冷却水は前記冷却水流入管１１０から流入し、前記第一分岐及び前記第二循環水流出管３０２を経て前記反応室１０７に流入されて、前記反応室１０７の温度を下げる。その後、前記反応室１０７から流出された工場冷却水は前記第一循環水戻し管４０１、前記第二分岐及び前記冷却水流出管１１１を経て流出され、それにより、前記反応室１０７に対する温度の低下が実現される。
【００３５】
前記実施例において、前記循環水戻し管４０及び循環水流出管３０のうちの１つ以上において、温度センサ１０４、圧力センサ１０５及び流量計１０６の中の１つ以上が設けられ、前記熱交換装置１００の作業状態を監視する。前記空気圧実行ユニット２０３は空気流路１１２を介して第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２を換気して、第一切替え装置２０１及び前記第二切替え装置２０２の方向の切り替えを制御する。
【実施例２】
【００３６】
図５は本発明の実施例２で提供する熱交換装置２００と反応室１０７が連結された後の構造を示す図である。図５に示すように、前記熱交換装置２００は、熱交換器１０８、水タンク１０１、冷却水流入管１１０、冷却水流出管１１１、循環水流出管３０、循環水戻し管４０、第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２を含む。前記冷却水流入管１１０と冷却水流出管１１１はいずれも前記熱交換器１０８に連結され、冷却水は冷却水流入管１１０を通じて熱交換器１０８に流入され、熱交換を経た冷却水はさらに冷却水流出管１１１を通じて流出される。前記熱交換器１０８、水タンク１０１、循環水流出管３０、反応室１０７及び循環水戻し管４０は順次直列連結されて回路を形成する。
【００３７】
実施例１に対して、本実施例の第一切替え装置２０１は、一つの常時閉型電磁弁２０１１と一つの常時開型電磁弁２０１２を含み、前記第二切替え装置２０２は、対応して一つの常時閉型電磁弁２０２１及び一つの常時開型電磁弁２０２２を含む点で区別される。
【００３８】
前記常時閉型電磁弁２０１１、２０２１及び常時開型電磁弁２０１２、２０２２はいずれも回路によって制御されることができ、前記熱交換装置２００が正常動作状態にある場合には、前記常時閉型電磁弁２０２１、２０１１は正常に通電されると同時に開かれ、同時に常時開型電磁弁２０２２、２０１２は正常に通電され、且つ閉鎖状態になる。この時、冷却水流入管１１０は反応室１０７と接続されず、前記熱交換器１０８は反応室１０７と接続され、また、冷却水流出管１１１は反応室１０７と切断され、前記水タンク１０１は反応室１０７と接続される。このような状態で、前記熱交換装置２００の熱交換過程は実施例１の熱交換装置１００の正常動作状態での熱交換過程は同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
前記熱交換装置２００が故障状態にある場合には、前記常時閉型電磁弁２０２１、２０１１及び前記常時開型電磁弁２０１２、２０２２は同時に電源が切れ、前記常時閉型電磁弁２０２１、２０１１は閉じられ、同時に、前記常時開型電磁弁２０１２、２０２２は開かれる。この時、前記第一切替え装置２０１の常時閉型電磁弁２０１１が開かれた後、前記第一循環水流出管３０１を水タンク１０１と切断させる。前記第一切替え装置２０１の常時開型電磁弁２０１２が開かれた後、前記冷却水流入管１１０を前記第二循環水流出管３０２に接続させ、前記第二切替え装置２０２の常時閉型電磁弁２０２１が開かれた後、前記第二循環水戻し管４０２を熱交換器１０８と切断させる。前記第二切替え装置２０２の常時開型電磁弁２０２２が開かれた後、前記冷却水流出管１１１を前記第一循環水戻し管３０１と接続させる。
同じ道理により、前記熱交換装置２００が故障状態での熱交換過程は、具体的には実施例１の熱交換装置１００が故障状態での熱交換過程を参照し、ここでは説明を省略する。
【００４０】
前記常時閉型電磁弁２０１１、２０２１及び常時開型電磁弁２０１２、２０２２はさらに外部制御装置（図示しない）によりその作業状態が制御されることができ、前記制御装置は、前記常時閉型電磁弁２０２１、２０１１が開かれるとともに、前記常時開型電磁弁２０２２、２０１２が閉じられるように実現することができる。
前記制御装置はＰＬＣ制御装置のような一般的なロジックコントローラであることができ、本出願の開示に基づいて、本技術分野における技術者は制御装置の電磁弁に対する制御をどのように実現するか知っているはずである。
【００４１】
具体的には、前記熱交換装置２００が正常動作状態にある場合には、前記制御装置は対応して正常動作状態にあるので、前記制御装置は前記第二切替え装置２０２の常時閉型電磁弁２０２１及びと前記第一切替え装置２０１の常時閉型電磁弁２０１１が同時に開かれるように制御し、同時に、第二切替え装置２０２の常時開型電磁弁２０２２と第一切替え装置２０１の常時開型電磁弁２０１２が閉じられるように制御する。この時、冷却水流入管１１０は反応室１０７と接続されず、前記熱交換器１０８は反応室１０７と接続され、また、冷却水流出管１１１は反応室１０７と切断され、前記水タンク１０１は反応室に１０７と連結される。このような状態で、前記熱交換装置２００の熱交換過程は実施例１の熱交換装置１００が正常動作状態での熱交換過程と同じであり、ここでは説明を省略する。
【００４２】
前記熱交換装置２００が故障状態にある場合には、前記制御装置は対応して故障動作状態にあり、前記制御装置が故障されて電源が切れると、前記第二切替え装置２０２の常時閉型電磁弁２０２１と第一切替え装置２０１の常時閉型電磁弁２０１１は同時に閉じられ、且つ前記第二切替え装置２０２の常時開型電磁弁２０２２と第一切替え装置２０１の常時開型電磁弁２０１２は同時に開かれる。
この時、前記第一切替え装置２０１の常時閉型電磁弁２０１１が開かれた後、前記第一循環水流出管３０１を水タンク１０１と切断させ、前記第一切替え装置２０１の常時開型電磁弁２０１２が開かれた後、前記冷却水流入管１１０を前記第二循環水流出管３０２と接続させ、前記第二切替え装置２０２の常時閉型電磁弁２０２１が開かれた後、前記第二循環水戻し管４０２を熱交換器１０８と切断させ、前記第二切替え装置２０２の常時開型電磁弁２０２２が開かれた後、前記冷却水流出管１１１を前記第一循環水戻し管３０１と接続させる。
同じ道理により、前記熱交換装置２００が故障状態時の熱交換過程は、具体的には実施例１の熱交換装置１００の故障状態時の熱交換過程を参照し、ここでは説明を省略する。
【００４３】
実施例２で言及されていない実施方式は実施例１を参照することができ、同様に具体的な説明は省略する。
【実施例３】
【００４４】
図５は実施例３で提供する熱交換装置２００と反応室１０７が連結された後の構造を示す図である。前記熱交換装置２００は、熱交換器１０８、水タンク１０１、冷却水流入管１１０、冷却水流出管１１１、循環水流出管３０、循環水戻し管４０、第一切替え装置２０１及び第二切替え装置２０２を含む。前記冷却水流入管１１０と冷却水流出管１１１はいずれも前記熱交換器１０８に連結され、冷却水は冷却水流入管１１０を通じて熱交換器１０８に流入され、熱交換を経た冷却水は再び冷却水流出管１１１を通じて流出される。前記熱交換器１０８、水タンク１０１、循環水流出管３０、反応室１０７及び循環水戻し管４０は順次に直列連結されて回路を形成する。
【００４５】
実施例２に対して、本実施例の第一切替え装置２０１は一つの常時閉型電磁弁２０１２及び一つの常時開型電磁弁２０１１を含み、対応して前記第二切替え装置２０２は一つの常時閉型電磁弁２０２２、一つの常時開型電磁弁２１０及び外部または内部制御装置を含む点で区別される。
【００４６】
具体的には、前記熱交換装置２００が正常動作状態にある場合には、前記４つの電磁弁は通電されていない状態、即ち、常時閉型電磁弁２０１２、２０２２は閉じられ、常時開型電磁弁２０１１、２０２１は開かれている。
前記熱交換装置２００が故障状態にある場合には、制御装置により命令を発して前記常時閉型電磁弁２０１２、２０２２、常時開型電磁弁２０１１、２０２１を通電させて、前記常時閉型電磁弁２０１２、２０２２は開かれ、その他の構造の作業状態及び原理については実施例２を参照して、冷却回路の切り替えを実現する。
【００４７】
前述の実施例で提供する熱交換装置に基づいて、本実施例は熱交換装置及び化学蒸着装置を含む化学蒸着装置をさらに提供し、前記化学蒸着装置は化学蒸着を実施するための反応室を含む。本実施例の化学蒸着装置は本実施例の熱交換装置を含むので、化学蒸着装置の熱交換装置による有益な効果は上述の実施例を参照されたい。
【００４８】
前述したように、本発明で提供される熱交換装置及びその熱交換方法並びに蒸着装置において、前記熱交換装置は、熱交換器、水タンク、冷却水流入管、冷却水流出管、循環水流出管、循環水戻し管、第一切替え装置及び第二切替え装置を含み、前記冷却水流入管と冷却水流出管はいずれも前記熱交換器に連結され、前記熱交換器、水タンク、循環水流出管、冷却対象物（つまり前記蒸着装置の反応室）と循環水戻し管は順次に直列連結されて回路を形成し、前記冷却水流入管と循環水流出管との間に前記第一切替え装置が設けられ、前記冷却水流出管と循環水流出管との間に前記第二切替え装置が設けられている。
【００４９】
前記熱交換装置が正常に動作する場合には、前記第一切替え装置は前記水タンクと前記冷却対象物との連結を接続し、同時に前記冷却水流入管と前記冷却対象物との連結を切断する。前記第二切替え装置は、前記冷却水流出管と熱交換器との連結を接続し、同時に前記冷却水流出管と前記冷却対象物との連結を切断して、冷却対象物と直列連結された水タンクと熱交換器を通じて、冷却対象物に循環水を提供して温度を下げることができる。
【００５０】
そこで、前記熱交換装置に故障が発生すると、前記第一切替え装置は前記水タンクと前記冷却対象物との連結を切断し、同時に前記冷却水流入管と前記冷却対象物との連結を接続する。前記第二切替え装置は、前記冷却水流出管と熱交換器との連結を切断し、同時に前記冷却水流出管と前記冷却対象物との連結を接続する。
このようにして、冷却対象物と直列連結された冷却水流入管と冷却水流出管を通じて、冷却対象物に循環水を提供して温度を下げ、それにより、前記冷却対象物、特に蒸着するための反応室がいかなる状況でも効果的に冷却されることができるように確保し、さらに正常な生産を確保する。前記蒸着装置は化学蒸着装置、物理蒸着装置であってもよい。前記冷却対象物はその他の装置の冷却が必要な構造であってもよい。
【００５１】
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明に対して如何なる限定的な作用をするのではない。本発明が属する技術分野において通常の技術を有する者は本発明の技術的方案を逸脱しない範囲内で、本発明に開示された技術的方案及び技術的内容に対して施した同等の置換または修正などの変動はいずれも本発明の技術的方案を逸脱しない内容に属し、依然として本発明の保護範囲内に属する。
【符号の説明】
【００５２】
１０１−水タンク、１０２−水ポンプ、１０３−バイパスボール弁、１０４−温度センサ、１０５−圧力センサ、１０６−流量計、１０７−反応室、１０８−熱交換器、１０９−２方向調整弁、１１０−冷却水流入管、１１１−冷却水流出管；
１１２−空気流路、２０１−第一切替え装置、２０２−第二切替え装置、２０３−空気圧実行ユニット、２０４−電磁弁、２０５−圧力調整弁、２０６−ゲージ、２０７−圧力警報器；
３０−循環水流出管、３０１−第一循環水流出管、３０２−第二循環水流出管、４０−循環水戻し管、４０１−第一循環水戻し管、４０２−第二循環水戻し管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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