A7 423985 _____ B7 ___ 五、發明說明χ ) 〔發明背景〕 1 ·發明領域 本發明關於一種移除空氣中雜質之裝置，尤關於一種 •移除雜質之裝置，其具有水質控制功能來控制一吸收溶液 之Ρ Η値，吸收溶液係用來藉由氣液接觸吸收並移除含在 空氣內的可溶解氣體。 2 .相關技術說明 爲了將外界空氣經由外界空氣供應器導入需有某一淸 淨程度之乾淨房間，將含於空氣中的可溶解氣體藉由氣液 接觸而移除之裝置爲已知者，例如日本專利申請公開案 H e 1 9 — 253442號中所揭示者。 上述申請案中所揭示之將可溶解氣體由空氣中移除之 裝置係使一吸收溶液來吸收空氣內的可溶解氣體而將可溶 解氣體移除，同時讓吸收溶液（例如水或純水）與包含可 溶解氣體成分的空氣進行有效率的氣液接觸。 吸收溶液是由噴嘴在一通道（例如一風洞）內噴灑， 要處理之空氣即通過通道，吸收溶液藉由氣液接觸溶解並 吸收可溶解氣體成分。之後回收溶有可溶解氣體成分之吸 收溶液，回收的吸收溶液在一循環系統內循環，以便被導 入要被處理的空氣流經之通道。 當吸收液體持續地移除可溶解氣體並在循環系統內循 環，循環系統內的吸收溶液品質遞減，因爲被吸收的氣體 濃度增加。爲了防止吸收溶液品質遞減，吸收溶液循環系 .----裝----- 訂- -------線' C請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -4- 423 985 A7 ______B7__ 五、發明說明2() 統內之部分吸收溶液被排出，並補充等量之水。 然而，當要處理的空氣中之可溶解氣體較呈酸性而非 較呈鹼性時，吸收溶液循環系統中的吸收溶液易變得較酸 '，即使所有被吸收氣體濃度未增加，結果，吸收溶液移除 酸性氣體之速率減低。 爲克服此問題，目前已有使用雜質混合法來控制吸收 溶液循環系統內的吸收溶液p Η値。在雜質混合法中，一 酸性或鹼性ρ Η調整溶液或一 ρ Η緩衝溶液（其混有既定 量之酸性物質和鹼性物質）被導入吸收溶液中以將吸收溶 液Ρ Η値調整到一預定範圍，其所使用的化學溶液包括硫 酸、鹽酸、硝酸和草酸做爲酸性化合物，以及含胺化合物 做爲鹼性溶液。 然而，在雜質混合法中，所用的化學溶液之蒸汽成分 係含在要處理的空氣中而成爲移除之對象。結果，當蒸發 吸收溶液或是吸收溶液被帶到處理設備的下游側時，部分 化合物會在已處理的供應空氣中蒸發，因而使移除的空氣 成分之濃度增加。由是，蒸發的化合物爲潛在污染源。 經濟部智慧財產局負工消費合作杜印製 (請先《讀背面之注意事項再填窝本頁) 〔發明槪述〕 本發明已克服上述問題，因此本發明目的之一在於提 供一種移除空氣中雜質之裝置，其將吸收要處理的空氣中 之可溶解氣體的吸收溶液之pH値控制在一預定範圍內， 而使已處理的供應空氣中被移除的氣體成分濃度不致增加 ，因而控制吸收溶液之品質。 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .5 - 4239-5 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明3() 本發明提供一種移除空氣中雜質之裝置，其有下述構 造來克服上述技術上的問題。亦即，本發明觀點之一在於 提供一種移除空氣中雜質之裝置，其中要處理的空氣中之 可溶解氣體雜質藉由一氣液接觸法吸收並移除，包括：一 吸收溶液循環系統用來提供吸收溶液進入要處理的空氣流 動之通道，使要處理的空氣中的可溶解氣體溶入吸收溶液 ，同時使吸收溶液與要處理的空氣進行液氣接觸，可溶解 氣體已溶解在內的吸收溶液被回收並回送入通道內；以及 一選擇性離子供應器，用以將吸收溶液p Η値控制在既定 範圍內。 在本發明的移除空氣中雜質之裝置中，選擇性離子供 應器偵測吸收溶液循環系統中吸收溶液的ρ Η値，並將吸 收溶液ρ Η値控制在既定範圍內，其係根據偵測到的ρ Η 値選擇性地將吸收溶液循環系統中吸收溶液的正離子或負 離子移除。 本發明的移除空氣中雜質之裝置可更包括一個吸收溶 液補充系統以補充新吸收溶液到吸收溶液循環系統中，以 及一吸收溶液排放系統用以排放吸收溶液循環系統的部分 吸收溶液。 此例中，選擇性離子控制器將經由吸收溶液補充系統 供應的新吸收溶液中的正離子或負離子移除，並將已移除 離子的補充用吸收溶液補充到吸收溶液循環系統，以將吸 收溶液循環系統中吸收溶液pH値控制在既定範圍內。 在本發明如此構造的移除空氣中雜質之裝置中，選擇 - ----Ί---裝--------—訂----線 V. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS>A4規格（210 * 297公釐） -6- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ___B7______ 五、發明說明< ) 性離子控制器可利用電解分離/移除法或使用離子交換樹 脂。純水或水可做爲吸收溶液。吸收溶液循環系統中吸收 溶液pH値較佳爲設定在5·0〜8.0之間。 ' 根據本發明的移除空氣中雜質之裝置，空氣中的可溶 解氣體成分是在吸收溶液循環系統中吸收溶液與空氣通道 中要處理的空氣進行氣液接觸時被吸收溶液吸收並移除， 結果，吸收溶液循環系統中吸收溶液p Η値失去平衡，例 如，當要處理的空氣中的酸性氣體成分增加時，吸收溶液 循環系統中吸收溶液變得較酸。 爲克服此一問題，在本發明的移除空氣中雜質之裝置 中，吸收溶液循環系統中吸收溶液ρ Η値係用例如一 ρ Η 感測器或類似者連續測量其ρ Η値，當ρ Η値超出預定範 圍時，選擇性離子控制器控制吸收溶液中的離子濃度，將 吸收溶液ρ Η値調回設定範圍。 以下二技術係一般可用來控制吸收溶液循環系統中內 循環的吸收溶液的離子濃度者（1 )在其中一技術中，選 擇性離子控制器直接將在吸收溶.液循環系統內循環的吸收 溶液過多的正離子或負離子移除，以將ρ Η値控制在設定 範圍內。（2)在另一技術中，將補充用吸收溶液供應到 在吸收溶液循環系統內循環之吸收溶液中，在補充期間， 選擇性離子控制器移除補充用吸收溶液中的正離子或負離 子，以將ρ Η値控制在設定範圍內。 〔圖式簡介〕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----裝--------訂---------線' 1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 2 3 9 8 5 * A7 ________B7__ 五、發明說明$ ) 圖中： 圖1係本發明移除空氣中雜質之裝置的第—實施例槪 示結構圖。 圖2係本發明移除空氣中雜質之裝置的第二實施例槪 不結構圖。 圖3係圖1和圖2中移除空氣中雜質之裝置中的選擇 性離子控制器位置有改變之部分結構變化圖。 圖4係本發明移除空氣中雜質之裝置的第三實施例槪 示結構圖。 圖5係本發明移除空氣中雜質之裝置的第四實施例槪 示結構圖。 圖6係圖5中移除空氣中雜質之裝置中的選擇性離子 控制器位置有改變之部分結構變化圖。 主要元件對照表 10 移除裝置 1 1 容室 1 1 a 槽 12 箭頭 13 純水循環系統 13a 管線 13b 旁通管 14 噴灑噴嘴 15 循環栗 I J ---------Mil —----—---1!$1 <請先閲讀背面之#if項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 4 2 3 9 8 5 A7 __B7_____ 五、發明說明6() 16 純水補充系統 1 6 a 管線 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 16b 浮筒 16c 旁通管 17 純水排放系統 17a 管線 17b 排放端 1 8 排放泵 19 擋水板 2 0 p Η感測器 21 選擇性離子控制器 2 2 ρ Η控制單元 2 3 供應泵 3 0 裝置 3 1 ρ Η値回復管 4 0 裝置 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔較佳實施例說明〕 以下參照圖中所示實施例進一步詳細說明本發明移除 空氣中雜質之裝置。 (第一實施例） 圖1爲本發明移除空氣中雜質之裝置1 〇 (以下簡稱 爲"移除裝置# )的第一實施例槪示結構圖。移除裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 - _B7____ 五、發明說明（7 ) 1 0從一觀點係藉由將乾淨空間外面的空氣中的可溶解氣 體移除而應用在供應空氣給乾淨空間的空氣洗淨器。 在本實施例中，吸收溶液和要處理的空氣之間的氣液 •接觸係以在風道中（亦即沿一條管子嵌設之容室11)發 生爲例加以說明。外界空氣（要處理之空氣）由左至右通 過容室11 ，如圖1中箭頭所示。容室11內設置一純水 循環系統（吸收溶液循環系統）13的吸收溶液噴灑段。 系統1 3內純水循環且供應純水，其即爲吸收溶液。 純水循環系統1 3包括一管線1 3 a和一循環泵1 5 ，管線1 3 a —端與設在容室1 1內的一槽1 1 a連通， 另一端則形成許多噴灑噴嘴1 4。泵1 5將槽1 1 a中貯 存之純水泵至管線1 3 a ，將泵出之純水經由噴嘴1 4噴 灑於容室1 1內，使其做爲容室1 1內之吸收溶液噴灑段 〇 槽11a接有管線16a和17a ，管線16a構成 供應高度新鮮純水之純水補充系統（吸收溶液補充系統） 1 6，管線1 7 a構成純水排放系統（吸收溶液排放系統 )1 7。純水排放系統1 7的管線1 7 a上設一排放泵 1 8，泵1 8持續將一既定量之純水排放，並由純水補充 系統1 6連續補充新純水= 純水補充系統16來之純水補充是由設在管線端部且 使用一浮筒1 6 b之溢流閥（未示出）控制，經由控制， 供應的純水量可恰與排放量相同。此外，在容室1 1內槽 1 1 a下游設置回收濺起水霧之擋水板1 9。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -10- !!1-!1 · I i I I I 訂·！ !1· "^ <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 423 98b a? _____B7_ 五、發明說明（8 ) 構成純水循環系統1 3之管線1 3 a有一 p Η感測器 2 0，用以持續地測量經由管線1 3 a循環的純水ρ Η値 。管線1 3 a在pH感測器2 0下游設一選擇性離子控制 •器 2 1。 選擇性離子控制器21使用例如電解分離/移除法或 離子交換樹脂，並將純水中的正離子或負離子移除。控制 器2 1爲一習知裝置，其操作係由pH控制單元2 2來之 控制信號控制，單元2 2因應pH感測器2 0之輸出信號 產生控制信號。 接著介紹移除裝置1 0之操作。在容室1 1內純水經 由噴灑噴嘴持續噴灑，噴出之純水與在容室1 1內循環的 外界空氣進行氣液接觸，藉此使外界空氣內所含的可溶解 氣體溶入純水中。同時，噴出之純水到達下游之擋水板 19而使擋水板19擋水面潮濕而再度吸收並移除可溶解 氣體。 以此方式已吸收可溶解氣體的純水貯存於槽1 1 a內 ，貯存之純水通過純水循環系統13經由噴灑噴嘴14再 度噴灑，亦即純水利用循環泵1 5而在純水循環系統1 3 中持續循環。當純水持續循環時，在純水循環系統1 3中 循環的純水中的可溶解氣體濃度隨著時間過去而增加，同 時，純水品質變得較酸性或較鹼性而失去平衡。 當純水中可溶解氣體濃度高於一既定値，純水的氣體 吸收效率降低，因此，貯存在槽1 1 a內之純水利用排放 泵1 8經由純水排放系統1 7排放。對應於此，等量新鮮 本紙張尺度適用中圈國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - ---I _ t·!· *5^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4^3 9^5 a? ____B7_ 五、發明說明9() 中可溶解氣體濃度控制在既定値範圍中。 另一方面，當純水pH値呈現不平衡時，接收pH感 測器2 0輸出信號之p Η控制單元2 2偵測其不平衡，並 ’送出一指示信號（即控制信號）給選擇性離子控制器2 1 來改正不平衡。選擇性離子控制器2 1根據控制信號將純 水中的正離子或負離子選擇性移除。 亦即，讓吾人將純水所要pH値設定在5 . 5〜 7 · 5之間，當要處理的空氣中酸性氣體成分增加且純水 循環系統1 3中之純水變得較酸性使得p Η値降低到 5.5或更低時，接收pH感測器20輸出信號之pH値 控制單元2 2控制選擇性離子控制器2 1之操作，使得純 水中只有負離子被選擇性地移除而使p Η値升高。當選擇 性離子控制器2 1已將純水循環系統中的ρ Η値修正到設 定範圍內，Ρ Η控制單元2 2指示選擇性離子控制器2 1 停止操作。 結果，純水循環系統1 3中純水Ρ Η値總是被控制在 設定範圍內。結果，純水移除酸性或鹼性氣體之速率穩定 ，此外，使用傳統方法（例如雜質混合法）時化合物溶液 蒸發造成已移除氣體成分濃度增加造成之不便亦不存在。 (第二實施例） 在上述本發明移除裝置1 0第一實施例中，純水係利 用設在管線1 6 a端部的浮筒1 6 b來控制，使得槽 1 1 a中總是有一既定量之純水，甚至是以純水補充系統 ---—In il! ---I----^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- A7 0 3 985 “ __B7 五、發明說明叩 ) 1 6來之純水補充槽1 1 a時亦然 然而，圖2中所示之本發明移除裝置1 〇第二實施例 中，貯存一既定量純水在槽1 1 a中亦可類似地藉由構成 •純水排放系統1 7之管線1 7 a與容室1 1純水貯存水位 同高之排放端1 7 b爲之。因此，無需在純水補充系統 1 6的管線1 6 a端部設置浮筒1 6 b » 此外，在圖1中所示本發明移除裝置1 0第一實施例 中，純水係利用設在純水排放系統1 7中的排放泵1 8強 制排放，然而，其可由圖2中所示純水補充系統1 6管線 1 6 a上的供應泵2 3來取代，使得槽1 1 a總是能補充 與純水排放系統1 7排放純水量等量之純水。 此外，在圖1和圖2所示移除裝置1 0第一和第二實 施例中，選擇性離子控制器2 1是直接設在構成純水循環 系統1 3的管線1 3 a上，以將流經管線1 3 a循環的所 有純水選擇性地移除離子。然而，如圖3所示，在p Η感 測器2 0下游可設一旁通管1 3 b，而選擇性離子控制器 2 1能設在旁通管1 3 b上=由.此一構造，離子能由在純 水循環系統1 3內循環的部分純水中選擇性地移除。 (第三實施例） 接著介紹本發明移除空氣中雜質之裝置的第三實施例 ，圖4爲本發明移除空氣中雜質之裝置3 0的第三實施例 槪示結構圖，裝‘置3 0與圖1中所示移除空氣中雜質之裝 置1 0有以下不同° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 Χ 297公釐） II'1!裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 3 9 8 5 ^ A7 _____B7 五、發明說明1c ) 在移除空氣中雜質之裝置3 0第三實施例中，選擇性 離子控制器2 1不是設在純水循環系統1 3的管線1 3 a 上’反之，其係附接到一pH値回收管31 ，該管31之 •設置使純水由槽11 a旁通並直接回到槽1 1 a。除此之 外’裝置3 0與圖.1中所示移除空氣中雜質之裝置1 〇第 一實施例大致相同，不再贅述，圖4中以相同標號標示。 此一結構之移除空氣中雜質之裝置3 0中，當在純水 循環系統1 3內循環的純水pH値在設定範圍之外，pH 控制單元2 2依據p Η感測器2 0輸出信號偵測到此一情 形’之後單元2 2送出操作控制信號給選擇性離子控制器 2 1 ’以將貯存在槽1 1 a中的純水中正離子或負離子選 擇性移除，將p Η値調回設定範圍內。 (第四實施例） 接著介紹本發明移除空氣中雜質之裝置的第四實施例 ’圖5爲移除空氣中雜質之裝置4 0的第四實施例槪示結 構圖，裝置40與圖1中所示移除空氣中雜質之裝置1 〇 第一實施例有以下不同。 在移除空氣中雜質之裝置4 0第四實施例中，選擇性 離子控制器21不是位於吸收溶液循環系統13的管線 1 3 a上’而是附接在純水補充系統1 6的管線1 6 a上 。在此之外，裝置4 0大致上與圖1中所示移除空氣中雜 質之裝置1 0第一實施例相同，不再贅述，圖5中以相同 標號標示。 -------------裝--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公麓） 14 A7 423965 _____B7_____ 五、發明說明1@ ) 在如此結構的移除空氣中雜質之裝置4 0中，當吸收 溶液循環系統13內循環的水pH値超出設定範圍之外時 ，P Η控制單元2 2根據p Η感測器2 0輸出信號偵測到 •此一情形，隨後單元2 0送出操作控制信號給選擇性離子 控制器2 1 ，使流經純水補充系統1 6之水中正離子或負 離子被選擇性移除。 舉例言之，讓吾人將所要的水pH値設定在6 . 0〜 7 5之間，當要處理的空氣中酸性氣體成分增加且純水 補循環系統1 3中之水變得較酸性使得p Η値降低到 6.0或更低時，已收到pH感測器20輸出信號的pH 値控制單元2 2指示並控制選擇性離子控制器2 1 ，使得 補充水只有負離子被選擇性地移除。 結果，負離子被移除的補充水經由槽1 1 a補充到在 純水循環系統1 3內循環之酸性水，將水的pH値調回設 定範圍內。在p Η値回到設定範圍後，p Η控制單元2 2 指示選擇性離子控制器2 1停止操作。結果，純水循環系 統1 3內之水的pH値總是被控制在設定範圍內，水移除 酸性或鹼性氣體之速率得以穩定。 請注意在移除空氣中雜質之裝置第四實施例中，選擇 性離子控制器2 1也是直接設在構成純水補充系統1 6的 管線1 6 a上。然而，如圖6中所示，沿管線1 6 a設有 一條旁通管1 6 c ，而選擇性離子控制器2 1設在旁通管 1 6 c上，使得流經純水補充系統1 6之水只有一部份被 選擇性地移除其離子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1 |_----裝---I--1— 訂-----II ·線 <請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 423 985 Α7 Β7 五、發明說明π ) (請先閱讀背面之注i項再填寫本頁) 亦請注意移除空氣中雜質之裝置的第一至第三實施例 中使用純水來做爲吸收溶液，以吸收要處理的空氣中之可 溶解氣體成分。然而，本發明之吸收溶液不限於純水，因 •此能使用水或其他已知吸收溶液。 此外，移除空氣中雜質之裝置的第四實施例中使用水 做爲吸收溶液1以吸收要處理的空氣中之可溶解氣體成分 。然而，本發明之吸收溶液不限於水，因此能使用其他已 知吸收溶液。 另外，在本發明移除空氣中雜質之裝置中，最好將吸 收溶液循環系統中的吸收溶液pH値範圍設在5 . 0〜 8 . 0之間。此外，最好是使用利用電解分離/移除法（ 之選擇性離子控制器）和利用離子交換樹脂且在一切換閥 內切換的選擇性離子移除器，且使二者在管線上平行設置 0 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印" 如上所述，依據本發明的移除空氣中雜質之裝置，吸 收溶液循環系統中吸收溶液P Η値被偵測，且根據所偵測 ρ Η値將吸收溶液中的正離子或負離子選擇性地移除，以 將ρ Η値控制在既定範圍內。結果，吸收水移除酸性或鹸 性氣體的速率得以穩定，習用雜質混合法中由於化合物溶 液蒸發導致吸收溶液中雜質濃度增加或空氣中被移除的氣 體成分濃度增加的不便之處不會發生。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公；8 )