TWI614057B - 氣體淨化裝置 - Google Patents
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Abstract
一種氣體淨化裝置包含殼體、第一淨化室、第一承接槽、第二淨化室、第二承接槽、多孔性組件、第一淨化材、第一噴淋裝置、第二淨化材及第二噴淋裝置。殼體包含進氣口及排氣口。第一淨化室外側、第一承接槽及殼體間形成第一排風道。第一淨化室的頂部及底部分別連通進氣口及第一排風道。第二淨化室外側、第二承接槽及殼體間形成第二排風道。第二淨化室的頂部及底部分別連通第一排風道及第二排風道，第二排風道連通排氣口。多孔性組件設置於第二淨化室頂部。第一噴淋裝置及第一淨化材位於第一淨化室、第二噴淋裝置及第二淨化材位於第二淨化室。
Description
本發明涉及氣體淨化領域，尤其是一種氣體淨化裝置。
在工業的場域中，隨著對於產品的規格越來越精密，對於製程環境的要求也越來越嚴格。製程環境的空氣也是影響製程品質的一個因素。因此，在製程環境中通常會設置氣體淨化裝置以維持製程環境的空氣品質。氣體淨化裝置可以降低空氣中懸浮微顆粒的濃度、氣體中的含有酸鹼值等不利於製程或是工安的因素。
一般而言，淨化氣體的方式是將待處理的氣體通入氣體淨化裝置中含有吸附材料的腔室中，並進行噴灑清洗，透過清洗及吸附來淨化氣體。如果待處理氣體通入腔室的風速過快或過慢、流量過大或過小，都可能影響了吸附材料的位置、或是吸附效果。例如，當通入待處理氣體的風速過快，吸附材料若受到氣流的擾動而導致偏移，從而使得吸附材料各處受到的氣體壓力不均，影響了氣流的流通、進而影響了吸附效應及後續的產品品質。
另外，吸附材料本身的孔隙也影響了吸附的效果，例如，若是吸附材料過度潮濕，水氣會殘存於吸附材料的孔隙之中，降低了吸附材料的孔隙率降低，造成氣體不易通過，從而減少了吸附材料的吸附能力，更降低了氣體淨化的效果。
本案揭示的一態樣關於一種氣體淨化裝置。氣體淨化裝置
包含殼體、第一淨化室、第一承接槽、第二淨化室、第二承接槽、多孔性組件、第一淨化材、第一噴淋裝置、第二淨化材、以及第二噴淋裝置。殼體包含進氣口及排氣口。第一淨化室位於殼體中，第一淨化室的頂部連通進氣口，第一淨化室底部具有第一通孔。第一承接槽位於殼體中，且位於第一淨化室的下方。第一淨化室的外側、第一承接槽、及殼體之間形成第一排風道，第一淨化室通過第一通孔連通第一排風道。第二淨化室位於殼體中，第二淨化室的頂部連通第一排風道，第二淨化室的底部包含第二通孔。第二承接槽位於殼體中，且位於第二淨化室的下方。第二淨化室的外側、第二承接槽、及殼體之間形成第二排風道，第二淨化室通過第二通孔連通第二排風道，第二排風道連通排氣口。多孔性組件設置於第二淨化室的頂部。第一淨化材位於第一淨化室中。第一噴淋裝置位於第一淨化室中，且位於進氣口與第一淨化材之間。第二淨化材位於第二淨化室中。第二噴淋裝置位於第二淨化室中，且位於多孔性組件與第二淨化材之間。
綜上所述，本發明實施例的氣體淨化裝置，其適用於連續性淨化氣體，並且其能透過多孔性組件調整進氣的風量及風速，藉以均勻淨化材(第一淨化材或/和第二淨化材)受到的氣體壓力平均並且減少氣流擾動，從而能夠維持淨化材不易偏移。此外，在本發明實施例的氣體淨化裝置中，待處理氣體進入各淨化室(第一淨化室和第二淨化室)的進氣方向與洗滌液的噴淋方向一致，能使各淨化室中淋洗後的洗滌液順利排出淨化材，以使淨化材易於乾燥，從而避免淨化材的孔隙中殘存洗滌液而降低吸附效果。
1‧‧‧氣體淨化裝置
10‧‧‧殼體
11‧‧‧進氣口
13‧‧‧排氣口
15‧‧‧第一排風道
17‧‧‧第二排風道
20‧‧‧第一淨化室
21‧‧‧第一淨化材
23‧‧‧第一噴淋裝置
25‧‧‧第一通孔
30‧‧‧第一承接槽
40‧‧‧第二淨化室
41‧‧‧第二淨化材
43‧‧‧第二噴淋裝置
45‧‧‧第二通孔
50‧‧‧第二承接槽
60‧‧‧多孔性組件
60’‧‧‧多孔性組件
61‧‧‧多孔性板材
63‧‧‧多孔性風道
65‧‧‧孔隙
67‧‧‧導流件
71‧‧‧控制閥
73‧‧‧抽水閥
80‧‧‧承載板
85‧‧‧第三通孔
90‧‧‧預熱單元
110‧‧‧第三淨化室
111‧‧‧第三淨化材
113‧‧‧第三噴淋裝置
115‧‧‧通孔
117‧‧‧第三排風道
120‧‧‧第三承接槽
DL‧‧‧噴淋方向
D1‧‧‧第一進氣方向
D2‧‧‧第二進氣方向
D3‧‧‧第三進氣方向
G1‧‧‧待處理氣體
G2‧‧‧淨化氣體
L‧‧‧洗滌液
通過參照附圖進一步詳細描述本發明的示例性實施例，本發明的上述和其他示例性實施例，優點和特徵將變得更加清楚，其中：
圖1為氣體淨化裝置第一實施例的剖面示意圖；圖2為氣體淨化裝置第二實施例的剖面示意圖；圖3為氣體淨化裝置第三實施例的剖面示意圖；圖4為氣體淨化裝置第四實施例的剖面示意圖；以及圖5為氣體淨化裝置第四實施例的剖面示意圖。
圖1為氣體淨化裝置第一實施例的剖面示意圖。如圖1所示，氣體淨化裝置1包含殼體10、第一淨化室20、複數個第一淨化材21、第一噴淋裝置23、第一承接槽30、第二淨化室40、複數個第二淨化材41、第二噴淋裝置43、第二承接槽50、以及多孔性組件60。
殼體10包含進氣口11及排氣口13。第一淨化室20位於殼體10中。第一淨化材21位於第一淨化室20中。第一噴淋裝置23位於第一淨化室20中，且位於進氣口11與第一淨化材21之間。第一淨化室20的頂部連通進氣口11，且第一淨化室20的底部具有複數個第一通孔25。第一承接槽30位於殼體10中，且位於第一淨化室20的下方。第一淨化室20的外側、第一承接槽30上方的空間、及殼體10之間相互連通形成第一排風道15。第一淨化室20通過第一通孔25連通第一排風道15。
第二淨化室40位於殼體10中。第二淨化室40的頂部連通第一排風道15，第二淨化室40的底部包含第二通孔45。第二淨化材41位於第二淨化室40中。第二噴淋裝置43位於第二淨化室40中，且位於多孔性組件60與第二淨化材41之間。第二承接槽50位於殼體10中，且位於第二淨化室40的下方。第二淨化室40的外側、第二承接槽30上方的空間、及殼體10之間相互連通形成第二排風道17。第二淨化室40通過第二通孔45連通第二排風道17，又第二排風道17連通排氣口13。
多孔性組件60設置於第二淨化室40的頂部。於此，多孔性組件60用以調整通入之待處理氣體G1的風速及風量，以避免第二淨化材41偏移導致淨化效率的降低。在一些實施例中，多孔性組件60具有連通第一排風道15與第二淨化室40的複數個孔隙65，以供待處理氣體G1由第一排風道15進入第二淨化室40。
在淨化過程中，待處理氣體G1經由進氣口11進入殼體10的第一淨化室20，以由第一淨化材21吸附待處理氣體G1中雜質。第一淨化材21處理後的待處理氣體G1經由第一通孔25進入第一排風道15，沿著第一排風道15流至多孔性組件60，並經由多孔性組件60的孔隙65進入第二淨化室40。進入第二淨化室40的待處理氣體G1由第二淨化材41再次吸附待處理氣體G1中雜質，以形成淨化氣體G2。淨化氣體G2經由第二通孔45進入第二排風道17，沿著第二排風道17流至排氣口13，並從排氣口13排出。換言之，在淨化過程中，待處理氣體G1由進氣口11通入，並且依序經過第一淨化室20、第一排風道15、多孔性組件60、第二淨化室40，以淨化成淨化氣體G2。淨化氣體G2再經由第二排風道17及排氣口13排出。
在淨化過程中，第一噴淋裝置23會朝第一淨化室20內部噴灑洗滌液L，以淋洗待處理氣體G1，致使待處理氣體G1中較大的粒子沉降。淋洗後的洗滌液L經由第一淨化室20底部的第一通孔25落入第一承接槽30。換言之，第一承接槽30能承接來自第一淨化室20的洗滌液L，然後承接到的洗滌液L經由管線排出。同樣地，第二噴淋裝置43會朝第二淨化室40內部噴灑洗滌液L，以淋洗待處理氣體G1。淋洗後的洗滌液L經由第二淨化室40底部的第二通孔45落入第一承接槽30。進一步地，第一噴淋裝置23及第二噴淋裝置43所噴淋的洗滌液L也使得淨化材(第一淨化材21及第二淨化材41)改質再生。
在一些實施例中，第一淨化室20可由隔板與殼體10內部連接而圍設出。在一些實施例中，第二淨化室40可由隔板與殼體10內部連接而圍設出。
在一些實施例中，第一淨化材21及第二淨化材41為多孔性的材質，例如，活性碳、多孔性石墨、多孔性氧化鋁、多孔性氧化鋯等、也可以在上述各種淨化材(第一淨化材21及第二淨化材41)的表面上形成有奈米銀、奈米鈦等塗層。於此，淨化材(第一淨化材21及第二淨化材41)藉由多孔性的特性提供較多的接觸面積以與待處理氣體G1接觸。當待處理氣體G1通入時，淨化材能吸附待處理氣體G1中的雜質、或是與待處理氣體G1中的雜質反應，藉以淨化待處理氣體G1。在一些實施例中，淨化材所吸附的雜質可以為懸浮微粒子、或是酸鹼性物質等。
如圖1所示，在一些實施例中，第一噴淋裝置23噴淋洗滌液L的噴淋方向DL與待處理氣體G1通過第一淨化室20的第一進氣方向D1實質上相同，以及第二噴淋裝置43噴淋洗滌液L的噴淋方向DL與待處理氣體G1通過第二淨化室40的第二進氣方向D2實質上相同。換言之，處理氣體G1是由上往下通入淨化室(第一淨化室20或第二淨化室40)，洗滌液L是由上往下噴灑，而待處理氣體G1也是由上往下通入淨化室。並且，噴淋方向DL與進氣方向(第一進氣方向D1及第二進氣方向D2)是表示整個氣流及水流的流通方向，而不是單一股氣流的通入或單一噴嘴的噴灑方向，在此僅為示例，而不限於此。
由於噴淋方向DL與第一進氣方向D1實質上相同，因此第一淨化材21的孔隙中的洗滌液L能被快速地帶出，而避免洗滌液L殘留於第一淨化材21的孔隙中而影響到吸附的效果。同樣地，由於噴淋方向DL與第二進氣方向D2實質上相同，因此第二淨化材41的孔隙中的洗滌液L能被
快速地帶出，而避免洗滌液L殘留於第二淨化材41的孔隙中而影響到吸附的效果。
在一些實施例中，第一噴淋裝置23及第二噴淋裝置43分別透過管線連接控制閥71。控制閥71與洗滌液供應槽連接(圖中未示)，以提供洗滌液L給第一噴淋裝置23及第二噴淋裝置43進行噴灑。
在一些實施例中，第一承接槽30及第二承接槽50分別透過管線連接至抽水閥73。抽水閥73將第一承接槽30及第二承接槽50中的洗滌液L抽出。更進一步地，抽水閥73還可以與控制閥71連接，將抽出的洗滌液L再回送，以循環利用洗滌液L。
在一些實施例中，待處理氣體G1由進氣口11經第一淨化材21與第二淨化材41至排氣口13的氣體停留時間介於1s~3s。在一些實施例中，氣體淨化裝置1的內部平均風速介於0.2~1m/s之間。可以理解地，此較佳實施例僅作為示例，而不限於此。可以依據氣體淨化裝置1的體積大小、第一淨化材21、第二淨化材41的含量、第一淨化室20及第二淨化室40的空間進行調配。
在一些實施例中，氣體淨化裝置1還包含複數個承載板80。承載板80位於第一淨化室20的底部與第一淨化材21之間，以及位於第二淨化室40的底部與第二淨化材41之間。各承載板80包含複數個第三通孔85。進一步地，第三通孔85的孔徑小於第一通孔25的孔徑及第二通孔45的孔徑。承載板80用以承載第一淨化材21或第二淨化材41，避免第一淨化材21或第二淨化材41磨損後產生的碎屑堵塞第一通孔25或第二通孔45。例如，承載板80可以為網板或篩板，在此僅為示例，而不限於此。
於此，多孔性組件60能調整風速、風量，避免風量過大、或是不均勻，避免第二淨化材41受到過大風量、或是不均的風向而偏移，
進而造成氣體淨化的不平均。
圖2為氣體淨化裝置第二實施例的剖面示意圖。在一些實施例中，多孔性組件60為多孔性板材61，如圖1所示，但不限於此。於此，可透過調整多孔性板材61的孔隙65的大小來調整通入的入風量及風速。在另一些實施例中，多孔性組件60為多孔性風道63，如圖2所示。多孔性風道63包含孔隙65以及導流件67，且孔隙65形成於導流件67上。於此，可透過孔隙65及導流件67可以改變入風的方向、風量、以及風速。
如圖1所示，在一些實施例中，進氣口11及排氣口13分別位於殼體10的頂部與底部，然此僅為示例，並不限於此。
圖3為氣體淨化裝置第三實施例的剖面示意圖。如圖3所示，在另一些實施例中，氣體淨化裝置1的進氣口11是位於左上側，而排氣口13是位於右下側，但此僅為示例，而不限於此，實際上可以依據風速、風量及進氣的位置進行調整。
在一些實施例中，第一淨化室20與第二淨化室40可為上下設置的排列方式，如圖1及圖2所示。於此些實施例中，換言之，第一淨化室20與第二淨化室40大致呈縱向垂直的方式設置，但不限於位於同一鉛直線上的排列方式。在另一些實施例中，第一淨化室20與第二淨化室40可為左右設置的排列方式，如圖3所示。換言之，第一淨化室20與第二淨化室40大致水平排列，但不限於同一水平高度。
上述圖1-3中第一淨化室20、第二淨化室40的排列方式僅為示例，並非用以限制。然而，無論是哪種排列方式，都須使得待處理氣體G1通過第一淨化室20的第一進氣方向D1與通過第二淨化室40的第二進氣方向D2均與其洗滌液L的噴淋方向DL同向。如此能避免因為氣流阻礙水流排出造成淨化材無法充分乾燥(淨化材的孔隙被洗滌液L所填滿)而
影響第一淨化材21及第二淨化材41吸附待處理氣體G1中的效果。
在一些實施例中，於第一淨化室20與第二淨化材41為左右設置的排列方式時，第一承接槽30、第二承接槽50可以由隔板與殼體10的內部共同圍設出，如圖3所示。
在一些實施例中，第一淨化室20的頂部的寬度較進氣口11的口徑寬。藉由此結構設計，待處理氣體G1進入第一淨化室20後風速會降低，可以避免風量過大及過於集中，能避免因為衝擊造成對第一淨化材21的偏移，而造成淨化的效率降低，或是淨化的不平均。
在一些實施例中，如圖3所示，氣體淨化裝置1更包含另一多孔性組件60’。多孔性組件60’設置於第一淨化室20的頂部，且位於進氣口11與第一噴淋裝置之23間。於此，雖然以圖3示範性圖示設置於第一淨化室20的頂部的多孔性組件60’，但淨化室的排列方式並非本發明之限制，例如，在圖1、2所示的上下設置的排列方式之氣體淨化裝置1中，第一淨化室20的頂部與進氣口11之間也可以增設另一多孔性組件60’，以調整由進氣口11進入第一淨化室20的風速及風量。
在一些實施例中，此多孔性組件60’能調整風速、風量，避免風量過大、或是不均勻，避免第一淨化材21到過大風量、或是不均的風向而偏移，進而造成氣體淨化的不平均。在一些實施例中，此多孔性組件60’可為多孔性板材(如圖3所示)或多孔性風道(例如，應用圖2中的多孔性風道60於多孔性組件60’處)。
圖4為氣體淨化裝置第四實施例的剖面示意圖。雖然圖1-3示範性圖示氣體淨化裝置1包含二個淨化室(第一淨化室20及第二淨化室40)，然而，若場域的空間許可，氣體淨化裝置1可包含三個或更多個淨化室。換言之，第一淨化室20及第二淨化室40之間可進一步設置一個或多
個第三淨化室110如圖4所示。在一些實施例中，如圖4所示，氣體淨化裝置1可更包含第三淨化室110、第三承接槽120、複數個第三淨化材111、第三噴淋裝置113以及多孔性組件60。第三淨化室110及第三承接槽120位於殼體10中，且位於第一淨化室20與第二淨化室40之間。同樣地，第三淨化室110位於殼體10中。第三淨化室110的底部包含通孔115。第三淨化材111位於第三淨化室111中。第三噴淋裝置113位於第三淨化室111中，且位於多孔性組件60與第三淨化材111之間。第三承接槽120位於殼體10中，且位於第三淨化室110的下方。多孔性組件60設置於第三淨化室110的頂部，用以調整通入之待處理氣體G1的風速及風量，以避免第三淨化材111偏移導致淨化效率的降低。
在一些實施例中，如圖4所示，第三淨化室110透過第一排風道15與第一淨化室20的底部連通、又第三淨化室110的外側、第二承接槽120上方的空間、及殼體10之間相互連通形成第三排風道117。第三淨化室110通過通孔115連通第三排風道117，又第二淨化室40的頂端及底端分別連通第三排風道117及第二排風道17連通排氣口13。以上僅為示例，氣體淨化裝置1也可設置更多的淨化室及承接槽。
在一些實施例中，第一淨化室20、第三淨化室110與第二淨化室40是採上下設置的排列方式依序配置(如圖4所示)，然而，此僅為示例，而不限於此。例如，第一淨化室20、第三淨化室110與第二淨化室40也可以如圖3之實施例採左右設置的排列方式依序配置。唯，待處理氣體G1通入各淨化室的進氣方向，例如，通入第一淨化室20的第一進氣方向D1、通入第二淨化室40的第二進氣方向D2以及通入第三淨化室20的第三進氣方向D3，都需與其中洗滌液L的噴淋方向DL同向。
圖5為氣體淨化裝置第五實施例的剖面示意圖。在一些實施
例中，如圖5所示，氣體淨化裝置1可更包含預熱單元90。預熱單元90位於進氣口11，並且用以預熱經由進氣口11通入第一淨化室20的待處理氣體G1。預熱單元90可以減少待處理氣體G1的濕度，進一步地，預熱後的待處理氣體G1能用以烘乾第一淨化材21、第二淨化材41。如此，能使殘存於第一淨化材21或第二淨化材41中孔隙中的洗滌液L受熱揮發，以加速淨化材的乾燥，進而提升了吸附效果。圖5所示之氣體淨化裝置1僅為示例預熱單元90的設置位置，換言之，預熱單元90亦可安裝於圖1至圖4所示之氣體淨化裝置1的進氣口11。
以上各實施例的氣體淨化裝置，透過維持處理氣體的進氣方向與洗滌液的噴淋方向一致，能避免洗滌液殘存於淨化材的孔隙中，而提升了吸附效果。此外，氣體淨化裝置透過設置多孔性組件來調整進入第二淨化室的風量，避免氣流擾動，從而能夠維持第一淨化材、第二淨化材不易偏移，並使受到的氣體壓力平均，也使得吸附及淨化效果能更為均勻。
雖然已經結合目前被認為是實用的示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，本發明不限於所公開的實施例，而是相反，旨在適用於各種修改和等同佈置包括在所附權利要求的精神和範圍內。
1‧‧‧氣體淨化裝置
10‧‧‧殼體
11‧‧‧進氣口
13‧‧‧排氣口
15‧‧‧第一排風道
17‧‧‧第二排風道
20‧‧‧第一淨化室
21‧‧‧第一淨化材
23‧‧‧第一噴淋裝置
25‧‧‧第一通孔
30‧‧‧第一承接槽
40‧‧‧第二淨化室
41‧‧‧第二淨化材
43‧‧‧第二噴淋裝置
45‧‧‧第二通孔
50‧‧‧第二承接槽
60‧‧‧多孔性組件
61‧‧‧多孔性板材
65‧‧‧孔隙
71‧‧‧控制閥
73‧‧‧抽水閥
80‧‧‧承載板
85‧‧‧第三通孔
DL‧‧‧噴淋方向
D1‧‧‧第一進氣方向
D2‧‧‧第二進氣方向
G1‧‧‧待處理氣體
G2‧‧‧淨化氣體
L‧‧‧洗滌液
Claims (11)
- 一種氣體淨化裝置，包含： 一殼體，包含一進氣口及一排氣口； 一第一淨化室，位於該殼體中，該第一淨化室的頂部連通該進氣口，該第一淨化室底部具有複數個第一通孔； 一第一承接槽，位於該殼體中，且位於該第一淨化室的下方，其中該第一淨化室的外側、該第一承接槽、及該殼體之間形成一第一排風道，該第一淨化室通過該等第一通孔連通該第一排風道； 一第二淨化室，位於該殼體中，該第二淨化室的頂部連通該第一排風道，該第二淨化室的底部包含複數個第二通孔； 一第二承接槽，位於該殼體中，且位於該第二淨化室的下方，其中該第二淨化室的外側、該第二承接槽、及該殼體之間形成一第二排風道，該第二淨化室通過該等第二通孔連通該第二排風道，該第二排風道連通該排氣口； 一多孔性組件，設置於該第二淨化室的頂部； 複數個第一淨化材，位於該第一淨化室中； 一第一噴淋裝置，位於該第一淨化室中，且位於該進氣口與該等第一淨化材之間； 複數個第二淨化材，位於該第二淨化室中；以及 一第二噴淋裝置，位於該第二淨化室中，且位於該多孔性組件與該等第二淨化材之間。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，其中該第一噴淋裝置及該第二噴淋裝置噴淋一洗滌液的一噴淋方向與一待處理氣體進入該第一淨化室的一第一進氣方向、以及該待處理氣體進入該第二淨化室的一第二進氣方向實質上相同，該洗滌液通過該等第一淨化材及該等第一通孔進入該第一承接槽，且通過該等第二淨化材及該等第二通孔進入該第二承接槽，該待處理氣體由該進氣口通過依序經過該第一淨化室、該第一排風道、該多孔性組件、該第二淨化室、該第二排風道，由該排氣口排出。
- 如請求項2所述之氣體淨化裝置，其中該待處理氣體由該進氣口經該第一淨化材至該第二淨化材至該排氣口氣體停留時間介於1s~3s，且內部平均風速介於0.2~1m/s之間。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，更包含複數個承載板，該等承載板位於該第一淨化室的底部與該等第一淨化材之間，以及該第二淨化室的底部與該等第二淨化材之間，且各該承載板包含複數個第三通孔。
- 如請求項4所述之氣體淨化裝置，其中該等第三通孔的孔徑小於該等第一通孔及該等第二通孔。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，其中該多孔性組件為一多孔性板材。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，其中該多孔性組件為一多孔性風道。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，更包含另一多孔性組件，設置於該第一淨化室的頂部，位於該進氣口與該第一噴淋裝置之間。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，其中該第一淨化室及該第二淨化室為上下設置。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，其中該第一淨化室及該第二淨化室為左右設置。
- 如請求項1所述之氣體淨化裝置，更包含一預熱單元，該預熱單元位於該進氣口且用以預熱經由該進氣口通入該第一淨化室的一待處理氣體。
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