CN111306559A - 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 - Google Patents

用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统，其新颖的反应部设计可降低流体在处理过程中颗粒形成的现象，进而改善颗粒在反应部中累积的缺陷；此外还提供一种包括上述装置的系统，其模块化设计使得该系统具有容易保养维护的优点。

Description

用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统
技术领域
本发明主张于2017年7月7日提出的美国临时申请案62/529,795的优先权，其内容已全部并入本发明中以并参酌。
本发明涉及一种用于气体污染物的装置，尤其涉及一种在半导体或其他工业制造过程中用来控制气体污染物分解氧化的装置。
背景技术
半导体制造过程中所使用的各种的化学物质、以及可能产生的有毒副产品，都会对人体及环境造成重大伤害。该些化学物质举例包括含有锑、砷、硼、锗、氮、磷、硅、硒、卤素、卤素硅烷或全氟化合物(PFCs)的混合气体，或由全氟化合物(PFCs)分解形成的副产物。
习知技术中，这些有害的混合气体或副产物可经由一种用来控制气体污染物分解氧化的装置中的流体加以处理，转化对环境危害较低的产物排放到环境中。
只是现今对于该用来控制气体污染物分解氧化的装置仍有未达到完美之处，譬如，在目前使用的装置中，容易形成氧化硅等颗粒并沉积在该装置的燃烧室的壁上，导致燃烧室堵塞并产生诸如燃烧不完全等问题，为了避免上述问题并延长装置的使用年限，势必得更频繁地进行系统的清洁并在装置的保养上付出更多成本，然此保养程序在人力及金钱的成本上都于厂商而言都是不利的因素。
为了改善上述及其他缺陷，已有许多研究团队积极进行开发。譬如，美国专利公告号US 7,985,379B2为了降低反应过程中所产生的颗粒堆积，将其热反应腔室设计为具有堆叠网状陶瓷环的结构，由于空气从该些网状陶瓷环的孔洞中通过而有如形成边界层般，阻止颗粒在该热反应腔的内壁沉积。于该专利中并提出其他避免颗粒沉积的方法，譬如，对其进气通道内壁进行电抛光使其机械粗糙度(Ra)低于30，使得废气中颗粒不易附着等。
上述方式仅能尽可能地减少颗粒附着，只是成效有限。从另一个角度来看，如何减少颗粒的产生或许也是一个可以着眼的方向，亟待进一步的研究。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决习知减排系统中，其燃烧室容易因为堵塞而燃烧不完全的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种用于控制气体污染物分解氧化的装置，该装置不仅可减少上述颗粒残留装置的问题，亦有容易清洁维护的优点。
具体而言，本发明一实施例提供一种用于控制气体污染物分解氧化的装置，该装置具有一反应部、一洗涤部、一水力旋流部、以及连通该反应部、该洗涤部、以及该水力旋流部的水箱，其特征在于该反应部包括：一第一腔体，该第一腔体包括一环状的第一内壁以及一与该第一内壁同心设置的第一外壁，该第一内壁围出一第一腔室，且该第一外壁上设有至少一废气进气通道，该废气进气通道穿透该第一外壁及该第一内壁而与该第一腔室连通，该废气进气通道包括一第一部件、一第二部件、以及一连接部件，其中，该连接部件的两端分别与该第一部件及该第二部件连接；该第一部件往横向方向延伸，未连接该连接部件的一端连通该第一腔室；该第二部件则往垂直方向延伸；一第一中介层，该第一中介层包括一第一内环壁、一与该第一内环壁同心设置的第一外环壁、至少一设置于该第一内环壁和该第一外环壁之间且和该第一腔室连通以供应一燃料的气体通道以及一设于该第一内环壁的引导火焰入口，并由该第一内环壁围出一连通该第一腔体的第一内部空间；一第二腔体，该第二腔体包括一环状的第二内壁以及一与该第二内壁同心设置的第二外壁，该第二内壁围出一与该第一中介层连通的第二腔室，该第二外壁包括至少一供一气体向内地流动至第二腔室的进气通道；一第二中介层，该第二中介层包括一第二内环壁以及一与该第二内环壁同心设置的第二外环壁，并由该第二内环壁围出一连通该第二腔体的第二内部空间；以及一第三腔体，该第三腔体包括一环状的第三内壁以及一与该第三内壁同心设置的第三外壁，该第三内壁围出一与该第二中介层连通的第三腔室，至少一液体通道设置在该第三外壁上并穿透该第三内壁以导入一液体至该第三腔室中。
本发明另一实施例所提供的用于控制气体污染物分解氧化的装置，该装置具有一反应部、一洗涤部、一水力旋流部、以及连通该反应部、该洗涤部、以及该水力旋流部的水箱，其特征在于该反应部包括：一第一腔体，该第一腔体包括一环状的第一内壁以及一与该第一内壁同心设置的第一外壁，该第一内壁围出一第一腔室，且该第一外壁上设有至少一废气进气通道，该废气进气通道穿透该第一外壁及该第一内壁而与该第一腔室连通；一第一中介层，该第一中介层包括一第一内环壁、一与该第一内环壁同心设置的第一外环壁、至少一设置于该第一内环壁和该第一外环壁之间且和该第一腔室连通以供应一燃料的气体通道以及一设于该第一内环壁的引导火焰入口，其中，该第一内环壁围出一连通该第一腔体的第一内部空间；一第二腔体，该第二腔体包括一环状的第二内壁以及一与该第二内壁同心设置的第二外壁，该第二内壁围出一与该第一中介层连通的第二腔室；一第二中介层，该第二中介层包括一第二内环壁以及一与该第二内环壁同心设置的第二外环壁，并由该第二内环壁围出一连通该第二腔体的第二内部空间；以及一第三腔体，该第三腔体包括一环状的第三内壁以及一与该第三内壁同心设置的第三外壁，该第三内壁围出一与该第二中介层连通的第三腔室，至少一液体通道设置在该第三外壁上并穿透该第三内壁以导入一液体至该第三腔室中。
本发明并提供一种用于控制气体污染物分解氧化的系统，该系统包括一设备部以及一控制部，其特征在于：该设备部包括一反应部、一洗涤部、一水力旋流部、及一水箱，其中，该反应部、该洗涤部、与该水力旋流部经由该水箱的至少三个连通口与该水箱连通；以及该控制部垂直地面往上延伸设置并平行地邻设在该反应部、该洗涤部、或该水力旋流部的一侧，该控制部包括多个控制开关，该些控制开关分别电性连接该设备部的该反应部、该洗涤部、该水力旋流部、及该水箱。
本发明还提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一热反应单元，所述热反应单元包括：一腔室，该腔室具有一侧壁；至少一废气入口，该废气入口穿设于该侧壁而与该腔室连通以向该腔室中以一非纵向的方向导入废气；一火焰区域，形成于该腔室且位于该废气入口下方以令该废气导入该腔室后向下一垂直距离得进入该火焰区域；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
本发明还提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一热反应单元，该热反应单元包括：一腔室；至少一废气入口，该废气入口与该腔室连通以向该腔室中导入废气；至少一燃料入口，该燃料入口与该腔室连通以导入燃料，该燃料用于该腔室中的该废气的分解过程；一引导火焰入口，该引导火焰入口与该腔室连通以点燃该燃料，其中，该燃料入口和该引导火焰入口设置于该废气入口的下方，且和该废气入口相隔一延迟燃烧距离；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
本发明并提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一热反应单元，该热反应单元包括一腔室以及至少一废气入口，该废气入口与该腔室连通以向该腔室中导入废气；一点燃单元，设置于该热反应单元下方且与该热反应单元连接，该点燃单元包括一火焰腔室，该火焰腔室和该腔室连通，该火焰腔室内包括一燃料以及一用于点燃该燃料的引导火焰，其中，该废气进入该腔室后向下一垂直距离而进入该火焰腔室；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
本发明提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一热反应单元，该热反应单元包括一腔室以及至少一废气入口，该废气入口与该腔室连通以向该腔室中导入废气；一点燃单元，连接于该热反应单元，该点燃单元包括一火焰腔室，该火焰腔室和该腔室连通，该火焰腔室内包括一燃料以及一用于点燃该燃料的引导火焰，其中，该废气入口和该引导火焰之间沿一垂直轴向形成一逐渐增温的温度梯度；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
本发明提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一热反应单元，该热反应单元包括一腔室、以及至少一废气入口，该废气入口与该腔室连通以向该腔室中导入废气；一点燃单元，设置于该热反应单元下方且与该热反应单元连接，该点燃单元包括一外壁、一内壁、一由该外壁和该内壁之间限定的预混腔室以及一由该内壁限定的火焰腔室；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
本发明提供一种从废气除去污染物的热反应器，包括：一第一热反应单元，该第一热反应单元包括一腔室以及至少一废气入口，该废气入口与该腔室连通以向该腔室中导入废气；一点燃单元，设置于该第一热反应单元下方，该点燃单元包括一火焰腔室，该火焰腔室和该腔室连通，该火焰腔室内包括一燃料以及一用于点燃该燃料的引导火焰；一第二热反应单元，该第二热反应单元设置于该点燃单元下方，该第二热反应单元包括一倾斜内壁、一由该倾斜内壁限定的锥形腔室以及至少一穿设于该倾斜内壁且提供一气流的进气通道，其中，该气流朝下斜向地喷射进入该锥形腔室而减缓该废气的颗粒沉积于该倾斜内壁；以及一冷淬单元，该冷淬单元设置于第二热反应单元下方并连接至该第二热反应单元且用以接收来自该第二热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
是以，本发明相较于习知技术所能达到的功效在于：
(1)通过本发明两段式设计的反应部，废气进入该反应部之后会先移动一段距离并逐渐被加热，相较于习知装置当废气一进入装置后马上进行燃烧，本发明可有效减少废气中颗粒堵塞燃烧室而导致燃烧不完全的问题。
(2)本发明通过设置一电荷耦合器件传感器(CCD)以直接地检测该第一腔室的温度，相较于习知技术而言，还能直接且有效地控制该第一腔室的温度。
本发明的用于控制气体污染物分解氧化的系统，其壳体上有多个开口并与容设于其中的装置模块化地对应设置，故具有容易保养维护的优点。
附图说明
图1A，为本发明一实施例的用于控制气体污染物分解氧化的装置的前视图。
图1B，为本发明一实施例的用于控制气体污染物分解氧化的装置的后视图。
图2，为本发明一实施例的第一腔体剖面示意图。
图3，为本发明一实施例的第一腔体示意图。
图4A，为本发明一实施例的第一中介层示意图。
图4B，为图4A的部分剖面示意图。
图5，为本发明一实施例的第二腔体剖面示意图。
图6，为本发明一实施例的第二中介层剖面示意图。
图7，为本发明一实施例的第三腔体剖面示意图。
图8，为本发明一实施例的洗涤部示意图。
图9，为本发明一实施例的水箱示意图。
图10，为本发明一实施例的用于控制气体污染物分解氧化的系统的示意图。
图11，为本发明另一实施例的用于控制气体污染物分解氧化的系统的示意图。
图12，为本发明一实施例的从废气除去污染物的热反应器的示意图。
图13，为图12中该废气入口的另一态样的示意图。
图14，为本发明又一实施例的从废气除去污染物的热反应器的示意图。
图15，为图14中A-A’的温度梯度示意图。
图16，为本发明还一实施例的从废气除去污染物的热反应器的示意图。
图17，为本发明其他实施例的从废气除去污染物的热反应器的示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：
图1A及图1B分别为本发明用于控制气体污染物分解氧化的装置1的前视图以及后视图，主要包括一反应部10、一洗涤部20、一水力旋流部30、以及一分别连接该反应部10、该洗涤部20及该水力旋流部30的水箱40。
该反应部10具有一顶部以及一底部，由该顶部至该底部依序包括一第一腔体11、一第一中介层12、一第二腔体13、一第二中介层14、以及一第三腔体15。
续参考图2。该第一腔体11包括一第一内壁111以及一第一外壁112，该第一内壁111呈现环状并围出一第一腔室113，而该第一外壁112环绕该第一内壁111并与该第一内壁111同心设置。于该第一外壁112上设有至少一废气进气通道114，该废气进气通道114穿透该第一外壁112以及该第一内壁111而与该第一腔室113连通，使得废气可经该废气进气通道114进入该第一腔室113。
请续参阅图3并搭配图2，于本发明一实施例中，该废气进气通道114包括一第一部件1141、一第二部件1142、以及一连接部件1143，其中，该连接部件1143的两端分别与该第一部件1141及该第二部件1142连接。以地面为基准，该第一部件1141往与地面呈现横向的方向延伸，而未连接该连接部件1143的一端连通该第一腔室113；该第二部件1142则往与地面垂直的方向延伸，与该第一腔体11设置方向平行。该第一部件1141与该第一外壁112之间具有一介于75°至135°之间的角度，于一较佳实施例中，该角度为75°至90°，更具体地，譬如90°。因此，相较于习知废气进气通道仅为一垂直地插入腔室的长管，本发明该用于控制气体污染物分解氧化的装置1可延长废气在装置1中的移动时间，避免废气太快地进入该第一腔室113而被燃烧，本发明中，该废气进气通道114的直径没有特别限制，可视需求改变。
相较于习知装置，本发明的该反应部10以及该废气进气通道114可具有更小的尺寸，于一实例中，从该第一腔室113的一顶部至该水箱40的一底部的高度少于160cm，较佳少于150cm。本发明中，可依据需求而改变。
请续参考图3，当定义该废气进气通道114于该第一外壁112上的位置至该第一外壁112的顶部之间的距离为H1，而该废气进气通道114于该第一外壁112上的位置至该第一外壁112的底部之间的距离为H2的时候，于本发明一实施例中，H1大于H2。然而在其他的实施例中H1视需求也可以等于或者小于H2。上述的H1及H2均不为0，且H2具体可介于4英寸至5英寸之间。因此，相较于废气一进入习知装置的腔室后就马上进行燃烧的技术，本发明因废气被导入该第一腔室113之后仍需移动H2的距离才会在接下来的该第一中介层12被燃烧，故在此之前废气将被预先加热，有效地降低因为废气的温度差异过大产生的浓缩现象导致颗粒产生，进而减少该些颗粒沉积或阻塞在该第一腔室113的机率。
本实施例中，该反应部10可还包括一上盖板16，该上盖板16设置于该第一腔体11的顶部。该上盖板16可仅放置于该第一腔室113的顶部而未包含任何连接元件，借此阻隔该第一腔室113与外界的连通；然而，在其他的实施例中，该上盖板16亦可经一枢接件连接该第一腔体11使其可经翻盖掀开或闭合。在本发明的一实施例中，该废气进气通道114刻意不设置于该上盖板16，而是设置于侧边，而创造出废气延迟燃烧的效果，以达充分反应；而于其他实施例中，该废气进气通道114或许可设置于该上盖板16，而通过其他结构上的搭配，而同样达废气延迟燃烧的效果。
请续参考图4A及图4B，该第一中介层12连接于该第一腔体11的底部，是燃烧开始进行的位置。该第一中介层12包括一第一内环壁121、一与该第一内环壁121同心设置的第一外环壁122、一第一中介空间123、一第一气体通道124、一第二气体通道125以及一冷却水通道126，在其他实施例中，该第一中介层12可进一步包括一上气体通道127a及一下气体通道127b，或者以该上气体通道127a及该下气体通道127b替换该第一气体通道124及该第二气体通道125。
该第一内环壁121围出一第一内部空间1211，该第一内部空间1211与该第一腔室113之间连通；该第一内环壁121与该第一外环壁122之间则定义出该第一中介空间123。该第一内环壁121包括多个喷嘴1212以及至少一引导火焰(pilot flame)入口1213，该第一气体通道124以及该第二气体通道125分别穿过该第一外环壁122并与该第一中介空间123连通，该冷却水通道126设置于该第一外环壁122的外侧，通过冷却水流过该冷却水通道126，而达控制该第一中介空间123的温度的目的，该上气体通道127a及该下气体通道127b分别设置于该第一中介层12的上表面以及下表面，该上气体通道127a、该下气体通道127b和该第一中介空间123之间分别通过穿孔(图未示)而连通。
在该第一中介层12中，利用至少两种气体混合为一富燃料的气体，导入该第一内部空间1211而配合该引导火焰(pilot flame)入口1213所提供的引导火焰(pilot flame)而在该第一内部空间1211产生高温燃烧，举例来说，该第一内部空间1211的温度处于500℃以上，例如介于500℃至2500℃之间。有关该第一中介层12的气体输送配置，可有以下几种：
于一实施例中，一第一气体通过该第一气体通道124进入该第一中介空间123，一第二气体通过该第二气体通道125进入该第一中介空间123，该第一气体和该第二气体在该第一中介空间123混合，混合后再通过该些喷嘴1212送进该第一内部空间1211；于另一实施例中，该第一气体和该第二气体先在外部混合为一预混合气体，该预混合气体从该第一气体通道124及该第二气体通道125进入该第一中介空间123，进一步于该第一中介空间123混合后再通过该些喷嘴1212送进该第一内部空间1211；于又一实施例中，该第一气体通过该上气体通道127a向下进入该第一中介空间123，该第二气体通过该下气体通道127b向上进入该第一中介空间123，该第一气体和该第二气体在该第一中介空间123混合，混合后再通过该些喷嘴1212送进该第一内部空间1211；于再一实施例中，该第一气体和该第二气体先在外部混合为该预混合气体，该预混合气体从该上气体通道127a及该下气体通道127b进入该第一中介空间123，进一步于该第一中介空间123混合后再通过该些喷嘴1212送进该第一内部空间1211。该第一气体可以是燃料，包括但不限于氢气、甲烷、天然气、丙烷、液化石油气(LPG)或前述的混合，该第二气体可以是氧化剂(oxidant)，包含但不限于氧气、臭氧、空气、压缩空气(CDA)、富氧空气或前述的混合。
本发明中，该第一中介层12的气体管路配置可依需求调整，使帮助燃烧的气体导入呈环状的该第一中介空间123，再导入位于该第一腔体11下方的该第一内部空间1211而产生高温燃烧的环境，而不限于上述的配置。
本发明中，引导火焰(pilot flame)可经由在该第一中介层12点火、或者在一特殊设计的引导体中形成，再被引导到该第一中介层12中以降低因进气通道中气体突然增加所导致的熄火问题(图未示)。第一中介空间123可还包括一环型通道1231，使冷却水流过该环型通道1231，据此达到控制该第一中介空间123的温度的目的。
请一并参考图1A、图3与图4A，本发明中，该些喷嘴1212以及该引导火焰入口1213设置于该废气进气通道114的下方，并进一步设计为相隔一间距，如此一来，该废气进入该第一腔室113后，将向下一垂直距离H2而经过一温度梯度区域，才会进入该第一中介层12的火焰环境中，避免习知技术因废气太快地直接进入高温的火焰环境中，而造成分解不完全或颗粒沉积的问题。
请续参考图1A与图5，该第二腔体13处于富氧反应状态使一氧化碳氧化形成二氧化碳。该第二腔体13具有一第二内壁131以及一与该第二内壁131同心设置的第二外壁132。该第二内壁131围出一第二腔室133并与该第一内部空间1211及该第一腔室113连通。该第二腔室133为供一气体向内流动的槽体，可避免颗粒沉积，降低颗粒阻塞该第二内壁131的机率。为达持续燃烧的目的，在该第二外壁132上设置一进气通道1321，其穿过该第二内壁131以将气体导入该第二腔室133中，于一实施例中，该气体可以为氧气。
请续参考图6。该第二中介层14包括一第二内环壁141以及一与该第二内环壁141同心设置的第二外环壁142，且至少一氧化剂通道1421设置在该第二外环壁142上，用于导入一氧化剂。该第二内环壁141围出一第二内部空间1411，且第二内环壁141以及该第二外环壁142之间定义出一第二中介空间143，该第二内部空间1411连通该第二腔室133。
该氧化剂通道1421穿过该第二内环壁141以将该氧化剂经由该第二中介空间143而导入该第二内部空间1411。于一较佳实施例中，所导入的氧化剂量足以将来自该第二腔室133的流体从富燃料的状态转化成贫燃料混合物。
请续参考图7。该第三腔体15为一冷却腔体，通过将液体喷射到流经的流体而冷却之。于一较佳实施例中，上述液体为水流。该第三腔体15具有一第三内壁151以及一与该第三内壁151同心设置的第三外壁152，该第三内壁151围出一第三腔室153，且该第三腔室153与该第二内部空间1411及该第二腔室133之间连通。至少一液体通道154设置在该第三外壁152上并穿透该第三外壁152，且在该第三内壁151以及该第三外壁152之间具有一储存空间155。因此，当水流从该液体通道154导入后，将渐渐填满该储存空间155，最后溢出该储存空间155而形成一瀑布流，沿着该第三内壁151往下流，借此降低该反应部10中颗粒的沉淀和聚集。
本发明该用于控制气体污染物分解氧化的装置1的该反应部10属于两阶段的燃烧反应部，可经由该第一腔室113及该第二腔室133的分段设计以最小化NOx及CO的形成。根据实验结果，本发明该用于控制气体污染物分解氧化的装置1的NOx低于15ppm NO、20ppm NO2的检测极限。
续参考图8。本发明的该洗涤部20为一长圆柱状，并且包含多个填充物(图未示)以增加与废气及填充物之间的接触面积。此外，该洗涤部20的内壁亦设置多个喷射射流(图未示)，且在该洗涤部20的高于该些填充物的位置设置有多个滴液器23。该些填充物举例可由聚氯乙烯(PVC)制成，但不限于上述材料。该些喷射射流在该些填充物之间提供流出物处理剂以移除流体流过时残留在该些填充物之间的残留物。至于该些滴液器23则以大滴状的形式提供流出物处理剂以从上方湿润并漂洗该些填充物。本发明一实施例中，可通过增加该洗涤部20的湿润面积，同时降低流体的流动速率来增加颗粒的捕获率。
图9为本发明一实施例中该水箱40的示意图。该水箱40具有一前表面41、一相对该前表面41的后表面42、以及一连接该前表面41以及该后表面42的顶面43。该顶面43包括至少三个连通口431，分别与该反应部10、该洗涤部20、以及该水力旋流部30(图9未示)连通。此外，该前表面41及/或该后表面42设有至少一开口部44，借此该开口部44可在不需要移除其他如该反应部10或该洗涤部20等元件的前提下轻易地清理该水箱40。
此外，本发明一实施例中，对应于流体由该反应部10的该第三腔体15流出位置之处还设有一喷水单元(图未示)，据此避免该流体之中的颗粒进入该洗涤部20。于又一实施例中，可进一步在该水箱40的该顶面43设有一pH传感器(图未示)用来监测该水箱40之中的pH值浓度，当数值异常时可实时警示；又或者，于其他实施例中，亦可使用一水量监测器(图未示)来监测该水箱40中的水量避免超过其最大可容纳的范围。
该水力旋流部30则连接该水箱40，作为过滤器以捕捉该水箱40之中的颗粒，延长该装置1的维护周期，请参考图1B。本发明中可进一步包括一传感器50，该传感器50的种类可视需求而选用。譬如说，该反应部10通过该传感器50进行监控将获得更好的破坏和去除效率(DRE)表现，故可选用可及时检测燃烧时温度的温度传感器，譬如：电阻温度检测器(RTD)、热电偶、热敏电阻、红外传感器、半导体传感器、温度计等，然而本发明不限于此。该传感器50可穿入该反应部10内的任一或多个腔室，而实时检测或监控废气反应的状况。
在本发明一具体实例中，该传感器50可为一电荷耦合器件(CCD)以监控燃烧温度，该电荷耦合器件(CCD)可装设在该上盖板16，且一端穿过该上盖板16进入该第一腔室113(请搭配参考图1A、图1B及图2)；或者设置在该第一腔体11的该第一外壁112上，且一端穿过该第一外壁112进入该第一腔室113而监控(图未示)。在此情况下，请参考图10，本发明的装置1可进一步包括一人机界面让用户可以经由适当的有线或无线装置80(譬如智能型手机)以远程监控并遥控该装置1。该电荷耦合器件(CCD)与该人机界面之间的连接可以是有线或者是无线的，本发明对此并无限制。
本发明还可将上述的装置1结合一控制部70后成为一种控制气体污染物分解氧化的系统。
请参考图10该系统包括一设备部(即，该装置1)以及该控制部70，该设备部包括的元件如前文所述，在此不另赘述；至于该控制部70则垂直地面往上延伸设置并平行地邻设在该装置1的一侧，该控制部70包括多个控制开关，该些控制开关分别电性连接该装置1的该反应部10、该洗涤部20、该水力旋流部30(图10未示)、及该水箱40以据此控制该装置1。
本发明可进一步利用前述的该有线或无线装置80来远程控制该控制部70，如图10所绘示。
本发明中一实施例中，该装置1可装设于一壳体2之中，如图11所示，且还可以进一步包括一帮浦60。
在一实施例中，该装置1的一壳体背侧的开口可以被移除，然后容纳该帮浦60的另一个机壳与该装置1结合。在此情况下可减少其他制造装置(例如该帮浦60)的区域，允许更多的工具被安装在有限的空间中，并且减少该帮浦60的互连配线，达到减少安装成本和节省时间的目的。
本发明还揭示一种从废气除去污染物的热反应器90，在一实施例中，请参阅图12，该热反应器90包括一热反应单元91以及一冷淬单元92，该热反应单元91包括一腔室911、至少一废气入口912以及一火焰区域913，该腔室911具有一侧壁914，该废气入口912穿设于该侧壁914而与该腔室911连通以向该腔室911中以一非纵向的方向导入废气Gw，该火焰区域913形成于该腔室911且位于该废气入口912下方以令该废气Gw导入该腔室911后向下一垂直距离Dv得进入该火焰区域913。在本实施例中，该非纵向的方向为一水平方向，于其他实施例，该方向可以是其他非垂直方向而与水平面呈一小于90度的角度的斜向方向，例如图13。如此一来，当该废气Gw导入该腔室911后，将不会立刻地接触到该火焰区域913，因此，该热反应器90具有可以防止该废气Gw因分解不完全而沉积于该腔室911的内壁的效果。该冷淬单元92设置于该热反应单元91下方并连接至该热反应单元91且用以接收来自该热反应单元91的气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。
本实施例中，该热反应单元91还包括至少一燃料入口915以及一引导火焰入口916，该燃料入口915将燃料F导入该腔室911，该引导火焰入口916则提供一点燃该燃料F的引导火焰917，图12和图13中，该燃料入口915以及该引导火焰入口916为设置在该废气入口912下方，但此仅为举例说明，在其他例子中，该燃料入口915以及该引导火焰入口916也可以选择设置在其他位置，只要该火焰区域913形成于该腔室911且位于该废气入口912下方即可。另外，于一实施例中，该燃料F可先在一预混腔室918和一空气或其他气体混合后再送入该腔室911。
在另一实施例中，请同样参阅图12和图13，该热反应器90包括一热反应单元91以及一冷淬单元92，该热反应单元91包括一腔室911、至少一废气入口912、至少一燃料入口915以及一引导火焰入口916，该废气入口912与该腔室911连通以向该腔室911中导入废气Gw，该燃料入口915与该腔室911连通以导入燃料F，该燃料F用于该腔室911中的该废气Gw的分解过程，该引导火焰入口916与该腔室911连通以提供一引导火焰917点燃该燃料F，本实施例中，该燃料入口915和该引导火焰入口916设置于该废气入口912的下方，且和该废气入口912相隔一延迟燃烧距离Dd，该冷淬单元92设置于该热反应单元91下方并连接至该热反应单元91且用以接收来自该热反应单元91的气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。图12和图13中，该废气入口912穿设于该侧壁914而与该腔室911连通以向该腔室911中以一非纵向的方向导入废气Gw，然于其他例子中，该废气入口912可以以其他方向将废气Gw导入该腔室911中，只要该燃料入口915和该引导火焰入口916设置于该废气入口912的下方且相隔该延迟燃烧距离Dd，以达延迟点燃的目的即可。
在又一实施例中，请参阅图14，该热反应器90包括一热反应单元91、一冷淬单元92以及一点燃单元93，该热反应单元91包括一腔室911以及至少一废气入口912，该废气入口912与该腔室911连通以向该腔室911中导入废气Gw，该点燃单元93与该热反应单元91连接，该点燃单元93包括一火焰腔室931，该火焰腔室931和该腔室911连通，该火焰腔室931内包括一燃料F、一用于点燃该燃料F的引导火焰932、至少一燃料入口933以及一引导火焰入口934，该燃料入口933将燃料F导入该腔室911，该引导火焰入口934则提供该引导火焰932。该冷淬单元92设置于热反应单元91下方并连接至该热反应单元91且用以接收来自该热反应单元91的气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。在本实施例中，该废气Gw进入该腔室911后向下一垂直距离Dv才进入该火焰腔室931。
在另一实施例中，该废气入口912和该引导火焰932之间沿一垂直轴向形成一逐渐向下增温的温度梯度，即，从相邻于该废气入口912的A处至该火焰腔室931的A’处，该温度梯度呈现逐渐上升，如图15所示。本实施例中，该废气入口912的角度设计、该燃料入口915和该引导火焰入口916的设置位置或该火焰区域913的设置位置可以参考上述的图12至图14；或者，也可以采取其他设计，只要令该废气入口912和该引导火焰932之间形成该温度梯度即可。
在其他实施例中，可参阅图12或图13，该热反应器90包括一热反应单元91与一冷淬单元92，该热反应单元91包括一腔室911以及至少一废气入口912，该废气入口912与该腔室911连通以向该腔室911中导入废气Gw，。该冷淬单元92设置于热反应单元91下方并连接至该热反应单元91且用以接收来自该热反应单元91的气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。
在另一实施例中，可参阅图14，该热反应器90包括一热反应单元91、一冷淬单元92以及一点燃单元93，该热反应单元91包括一腔室911以及至少一废气入口912，该废气入口912与该腔室911连通以向该腔室911中导入废气Gw，该点燃单元93设置于该热反应单元91下方且与该热反应单元91连接，该点燃单元93包括一外壁、一内壁、一由该外壁和该内壁之间限定的预混腔室以及一由该内壁限定的火焰腔室931，有关该点燃单元93的结构可参考图4A和图4B。该冷淬单元92设置于该点燃单元93下方并连接至该点燃单元93且用以接收来自该热反应单元91的气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。
在另一实施例中，请参阅图16，该热反应器90包括一第一热反应单元91A、一冷淬单元92、一点燃单元93、一第二热反应单元94以及一富氧气体供应单元95，该第一热反应单元91A包括一腔室911以及至少一废气入口912，该废气入口912与该腔室911连通以向该腔室911导入废气Gw，该点燃单元93包括一火焰腔室931，该火焰腔室931和该腔室911连通，该火焰腔室931内包括一燃料F以及一用于点燃该燃料F的引导火焰932，该第二热反应单元94设置于该点燃单元93下方，该第二热反应单元94包括一陶瓷部941、一内壁942、一由该内壁942限定的腔室943、至少一穿设于该内壁942且提供一气流A的进气孔944以及供应该气流A的气流通道945，本实施例中，该气流A可为室温的空气，该富氧气体供应单元95设置于该第二热反应单元94下方且包括至少一进气孔951，该富氧气体供应单元95从该进气孔951输送一富氧气体Go至该热反应器90的该腔室911，该冷淬单元92设置于该第一热反应单元91A下方并和该腔室911连通以接收来自该第一热反应单元91A的一气体流Gs，其中该冷淬单元92包括流经该冷淬单元92的一内壁921的水帘W。
请参阅图17，在其他实施例中，该第二热反应单元94包括一倾斜内壁942a、一由该倾斜内壁942a限定的锥形腔室943a以及至少一穿设于该倾斜内壁942a且提供一气流A的斜向进气孔944a，该锥形腔室943a具有一连通该火焰腔室931的顶部开口9431a以及一口径大于该顶部开口9431a的底部开口9432a，其中，该气流A朝下斜向地喷射进入该锥形腔室943a，通过该倾斜内壁942a的设计，可以减缓该废气Gw的颗粒沉积于该倾斜内壁942a。
在图12至图17的实施例中的元件可交互参考，也可和图1至图16的实施例中的元件交互参考。
以上已将本发明做一详细说明，只是以上所述当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (3)

1.一种从废气除去污染物的热反应器，其特征在于，包括：
一热反应单元，该热反应单元包括：
一腔室，该腔室具有一侧壁；
至少一废气入口，该废气入口穿设于该侧壁而与该腔室连通以向该腔室中以一非纵向的方向导入一废气；以及一火焰区域，形成于该腔室且位于该废气入口下方以令该废气导入该腔室后向下一垂直距离得进入该火焰区域；以及
一冷淬单元，该冷淬单元设置于该热反应单元下方并连接至该热反应单元且用以接收来自该热反应单元的气体流，其中该冷淬单元包括流经该冷淬单元的一内壁的水帘。
2.如权利要求1所述的热反应器，其中该热反应单元进一步包括一引导火焰入口，该引导火焰入口设置于该废气入口的下方。
3.如权利要求1所述的热反应器，其特征在于，该热反应单元进一步包括至少一燃料入口，该燃料入口与该腔室连通以导入燃料，该燃料用于该腔室中的该废气的分解过程。
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