CN103398590A

CN103398590A - 热回收装置

Info

Publication number: CN103398590A
Application number: CN2013102563961A
Authority: CN
Inventors: 长岛靖; 佐佐木泰浩
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2027-11-19
Also published as: KR20080107957A; CN101319789A; TW200848145A; TWI539989B; TWI412397B; TW201406445A; KR101332760B1; JP5576012B2; CN103398590B; JP2008304112A; CN101319789B

Abstract

本发明提供一种热回收装置。与现有热回收装置相比，该热回收装置可提高热回收效率，同时可控制制造成本。该热回收装置（100）具备热交换单元（4）、主预热室（12）和副预热室（13）。在主预热室（12）设置有高温腔室（2）。在副预热室（13）设置有低温腔室（3）。热交换单元（4）从高温腔室（2）回收热量并向低温腔室（3）散发所回收的热量。副预热室（13）在低温气体通路中的低温腔室（3）的前段，主预热室（12）在低温气体通路中的副预热室（13）的前段。主预热室（12）内，使低温气体吸收从高温腔室（2）所泄露的热量。

Description

热回收装置

技术领域

本发明涉及一种回收高温气体的热量来加热低温气体的热回收装置。

背景技术

在制造液晶显示面板等的过程中会使用烧成炉。烧成炉中，往往从工件蒸发的气体中会含有有机物的蒸气。该蒸气可能会对工件产生不良影响。因此，须在烧成炉进行炉内换气。可是换气会使烧成炉的内部温度降低。因此，需要在来自炉内的排气和送入炉内的吸气之间进行热交换。

现已公知有上述这种回收高温气体的热量来加热低温气体的装置(例如，参照日本发明专利公开公报特开2002－191920，日本专利公开公报特开2001－154739，以及日本专利公开公报特开2002－200473)。

但是，人们期望能提高回收高温气体的热量来加热低温气体的热回收装置的热回收效率。此外，还期望能够控制该热回收装置的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热回收装置，该热回收装置与现有的热回收装置相比，可提高热回收效率，抑制制造成本。

本发明的热回收装置具有热交换器和预热室。热交换器具有吸热区域和散热区域。吸热区域设置于高温气体通路上，从高温气体吸收热量。散热区域设置于低温气体通路上，向低温气体散出热量。预热室设置于低温气体通路上的散热区域的前段，使低温气体吸收泄漏热。泄漏热是指从高温气体通路和吸热区域中至少其一所泄漏出的热量。

因此，热交换器将热量从高温气体回收至低温气体。并且，预热室将高温气体所泄漏的热量回收至低温气体。由此，可提高热回收装置的热回收效率。而且，无须对高温气体通路作隔热处理。因此，可减少在热回收装置所设置的隔热材料，降低了制造成本。

采用该热回收装置，在对被有机物的蒸气污染的高温气体进行换气时，优选在热回收装置上具备净化部。净化部设置于高温气体通路中的吸热区域的前段，使高温气体中所含有的有机物成分分解。预热室使低温气体吸收从净化部的外壁泄漏的热量。

预热室还可具备主预热室和副预热室。在主预热室内装有吸热区域和净化部。副预热室设置于低温气体通路中的主预热室的后段，并且位于散热区域的前段。

还可在副预热室内装有散热区域。此时，优选高温气体通路的吸气口和低温气体通路的排气口朝向相同的方向。

热回收装置还可具有鼓风机部。鼓风机部设置于高温气体通路中的吸热区域的后段，并且位于高温气体通路中的排气口的前段，调整高温气体的流体压力。

采用本发明，热回收装置可回收从高温气体通路中泄漏的热量，与现有的热回收装置相比可提高热回收效率。因此，可减少隔热材料等，降低了制造成本。

附图说明

图1是表示热回收装置的一例的侧剖视图。

图2是表示该热回收装置的热交换单元一例的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明热回收装置的结构例。这里的热回收装置用于液晶显示面板的制造过程中所使用的多级烧成炉的换气。来自多级烧成炉的废气中含有由黏合剂等蒸发产生的有机物成分。热回收装置将该废气排出至炉外，将新鲜空气吸入烧成炉中。

图1是热回收装置的侧剖视图。图中表示的是固定配置式的热回收装置100。另外，也可在热回收装置100的底面上设置移动辊子等，使热回收装置100可动。

热回收装置100具有外壳体1。外壳体1内部划分为控制室11、主预热室12和副预热室13。控制室11内装有控制部6。主预热室12内装有高温腔室2和换气鼓风机5。副预热室13内装有低温腔室3。在外壳体1的构成主预热室12的壁面上设置有高温气体进气口16、高温气体排气口17和低温气体进气口18。在外壳体1的构成副预热室13的壁面上设置有低温气体排气口19。在主预热室12和副预热室13之间设置有障壁14。在障壁14上设置有用于使主预热室12和副预热室13之间通气的通气口15。

控制室11与主预热室12、副预热室13相隔离。此外，控制室11由未图示的隔热材料包围。因此，可抑制从主预热室12和副预热室13向控制室11的热传导。控制部6控制换气鼓风机5，以维持热回收装置100的换气能力。此外，控制部6以报警音或报警显示的形式向管理者报告热回收装置100的换气能力下降的情况。

低温腔室3是流路方向的截面呈矩形形状的筒状构件。低温腔室3两端开口。并且，两端附近的截面积小于中央部分的截面积。低温腔室3的一端从低温气体排气口19退至外壳体1外。这一端用于将新鲜空气排入至未图示的烧成炉内。低温腔室3的另一端配置于副预热室13的内部。在低温腔室3的内部设置有散热区域31。

散热区域31将热量散至从副预热室13吸入的新鲜空气中。因此，散热区域31的内部配置有热交换单元4的一部分。对于热交换单元4的结构，将在下面详细描述。

高温腔室2是在流路方向的截面呈矩形形状的筒形构件。高温腔室2两端开口。而且，两端附近的截面积小于中央部分的截面积。高温腔室2的一端从高温气体进气口16退至外壳体1外。这一端从未图示的烧成炉吸入废气。高温腔室2的另一端配置于主预热室12的内部。在高温腔室2的内部设置有过滤室21、净化部22和吸热区域23。

过滤室21从来自烧成炉的废气中去除灰尘和湿气（mist）。因此，在过滤室21堆积有多个过滤粒。使用过滤粒，即便热回收装置100处于运转中，也可进行过滤粒的更换，从而可维持过滤室21内较高的清洁度。因此，不会在后段的净化部22上附着灰尘及湿气。由此，可防止因附着有灰尘及湿气导致净化部22中触媒的分解有机物的能力下降，从而可减少对净化部22的维护次数。

另外，虽未图示，但在紧靠过滤室21的前、后设置有压力检测部。这些压力检测部检测到的废气的流体压力数据输出至控制部6。控制部6根据该压力变化，检测过滤室21的堵塞情况。当产生堵塞时，输出告知该情况的报警音或报警显示。此外，调整换气鼓风机5的换气能力，补偿压力变化，使压力稳定。

净化部22分解通过过滤室21的废气中的有机物成分。因此，在净化部22内部设有触媒(此处，是附有加热器的铂触媒)。该触媒使有机物成分产生氧化反应，从而将废气中的有机物成分分解为二氧化碳等。因此，后段的吸热区域23中不会有机物成分流入。因此，可防止因有机物成分导致吸热区域23的热交换率下降，从而可减少吸热区域23的维护次数。此外，流入净化部22的废气被触媒加热。具体而言，通过加热器的加热、以及有机物的分解反应产生的热量，使废气的温度上升约10℃～100℃。因此，在后段的吸热区域23进行较多的热交换。

另外，虽未图示，但在紧靠净化部22的前、后设有温度检测部。这些温度检测部检测出的废气的温度数据输出至控制部6。控制部6根据该温度变化，检测触媒的有机物分解能力。而且，当有机物分解能力下降至规定值以下时，输出告知该情况的报警音或报警显示。

吸热区域23从通过净化部22的废气回收热量。因此，在吸热区域23的内部配置有热交换单元4的一部分。该热交换单元4的其它部分设置于低温腔室3的散热区域31中。

下面，根据图2说明热交换单元4的构成例。

图2是表示热交换单元4的局部的立体图。热交换单元4具有2维排列的多个导管41。各导管41的内部为空腔，在该空腔中密封有作动流体。各导管41以贯穿上述主预热室12和副预热室13之间的障壁14、高温腔室2的顶板、低温腔室3的底板上的孔的方式配置。因此，各导管41的一端配置于高温腔室2内部的吸热区域23。各导管41的另一端配置于低温腔室3内部的散热区域31。另外，虽未图示，但在各导管41上形成有与他们的轴方向垂直的散热片。此外，在各导管41和障壁14之间设置有保持高温腔室2内部和低温腔室3内部的气密性的气密构件。

导管41内部的作动流体，在高温腔室2内的吸热区域23吸收废气的热量而蒸发。然后，该作动流体在低温腔室3内的散热区域31冷凝而液化，使热量散至空气中。由此，高温腔室2内的高温气体被冷却，而低腔温室3内的低温气体被加热。就该热交换单元4而言，即便是较小温差，也可高效地进行热能交换。

换气鼓风机5与高温腔室2的上述另一端相连接。换气鼓风机5，通过调整其旋转着的内部叶片的旋转速度，在高温腔室2内产生负压，吸引废气。换气鼓风机5吸引的废气，从高温气体排气口17排出至热回收装置100外部。

换气鼓风机5将废气排出至热回收装置100外部，在高温腔室2内产生负压。高温腔室2经高温气体进气口16使未图示的烧成炉产生负压。该烧成炉经低温气体排气口19使低温腔室3内产生负压。低温腔室3使副预热室13内产生负压。副预热室13经通气口15使主预热室12内产生负压。主预热室12经低温气体进气口18从热回收装置100外部吸入新鲜空气。

从低温气体进气口18吸入的新鲜空气，沿着换气鼓风机5和高温腔室2的外壁表面流动。其间，新鲜空气吸收换气鼓风机5和高温腔室2泄露的热量。其后，新鲜空气经通气口15被从主预热室12吸入至副预热室13内部。此后，新鲜空气在副预热室13内部沿着低温腔室3的外壁面流动。其间，新鲜空气吸收低温腔室3泄露的热量。其后，新鲜空气被吸入至低温腔室3内部。其间，新鲜空气在低温腔室3内部的散热区域31内吸收热量。此后，新鲜空气从低温气体排气口19排出至烧成炉。

因此，热回收装置100可通过热交换单元4将热量从烧成炉的高温废气回收至低温新鲜空气，同时还回收从高温腔室2的外壁面泄露的泄露热。因此，热回收装置100的热回收效率很高。此外，无需在高温腔室2和低温腔室3的外表面设置隔热材料，可降低制造成本。

此外，在净化部22除去废气中的有机物成分，从而可消除有机物成分污染大气的情况。此时，分解有机物成分所产生的热能也成为回收热量的一部分。此外，在过滤室21中除去废气中的灰尘和湿气，由于使用的过滤粒可在运转中补充和取出，所以可提高维护性，增加热回收装置100的运转时间和寿命。

本实施例中，在主预热室12和副预热室13之间的障壁14上设置的通气口15远离低温气体进气口18且接近高温气体进气口16、低温气体排气口19。由此，确保主预热室12中低温气体通路较长，使作为低温气体的新鲜空气充分地吸收泄露热。此外，将高温气体进气口16与外壳体1的低温气体排气口19设置于同一侧面。由此，高温气体通路上的进气口和低温气体通路上的排气口朝向相同的方向。因此，通过使该外壳体1的侧面朝向烧成炉方向，即可容易地进行向烧成炉管路的连接。另外，高温气体进气口16和低温气体排气口19并非必须设置于外壳体1的同一侧面。

上述实施方式所说明的各点均应被认为是例示而非限制。本发明的保护范围应由权利要求书而非上述实施方式表示。此外，可理解为本发明的保护范围延及在与权利要求书等同的涵义和范围内的所有变形。

Claims

1.一种热回收装置，具有：

高温气体通路；

低温气体通路，其与上述高温气体通路不相连；

热交换单元，其在作为高温气体通路的一部分的吸热区域从高温气体中吸热，在作为低温气体通路的一部分的放热区域向低温气体放热，其特征在于，

上述高温气体通路具有高温腔室，其设置在上述吸热区域的内部；

上述低温气体通路具有低温腔室，其设置在上述放热区域的内部；

副预热室，其设置于上述低温腔室之前，所述低温腔室设置在该副预热室的内部，该副预热室用于使上述低温气体吸收从低温腔室的外壁面泄漏的热量；

主预热室，其设置于上述低温腔室之前，上述高温腔室设置在该主预热室的内部，该主预热室用于使上述低温气体吸收从高温腔室的外壁面泄漏的热量。

2.根据权利要求1所述的热回收装置，其特征在于，

具有外壳体，其内部设置有用于划分上述主预热室和上述副预热室的障壁，与外部连通的高温气体进气口、高温气体排气口和低温气体进气口设置在上述主预热室上，与外部连通的低温气体排气口设置在上述副预热室上，与上述主预热室和上述副预热室连通的通气口设置在上述障壁上，

上述低温腔室呈筒状，一端从上述低温气体排气口退至上述外壳体之外并开口，另一端在上述副预热室的内部开口；

上述高温腔室呈筒状，一端从上述高温气体进气口退至上述外壳体之外并开口，另一端与上述高温气体排气口相连。

3.根据权利要求2所述的热回收装置，其特征在于，

低温气体从上述低温气体进气口经过上述主预热室、上述副预热室和上述低温腔室流向上述低温气体排气口；

高温气体从上述高温气体进气口经过上述高温腔室流向上述高温气体排气口。

4.根据权利要求3所述的热回收装置，其特征在于，

具有净化部，其设置于高温气体通路中的上述吸热区域之前，用于分解被有机物的蒸气污染的上述高温气体中所含有的有机物成分，

由上述主预热室使上述低温气体吸收从上述净化部泄漏的热量。

5.根据权利要求4所述的热回收装置，其特征在于，

具有鼓风机部，其设置于上述高温气体通路中，位于上述吸热区域之后、上述高温气体通路中的排气口之前，用于调整上述高温气体的流体压力。