TWI486538B - 用於洗滌器的燃燒器 - Google Patents

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Description

用於洗滌器的燃燒器 【相關申請案之相互參照 】
本案主張大韓民國專利申請案第2012-0114013號(於2012年10月15日申請)之優先權與利益，該申請案全部揭示內容經由引用併於本案中。
本發明係關於一種用於洗滌器的燃燒器，該燃燒器被用來處理產生於製造電子設備程序中的廢氣。
一般而言，用於製造電子設備/元件，如顯示設備、太陽能電池、發光二極體等等的化學物質，具有毒性、腐蝕性和爆發性。此外，產生於製造程序中的酸性濕氣與灰塵廣泛地包含於廢氣之中。
尤其是NF3 與PFCs，該二者氣體造成全球暖化且為高毒性氣體，廣泛地用於半導體蝕刻程序與化學沈積程序。
NF3 氣體與PFCs氣體由洗滌器經操作以熱電漿方式、燃燒氧化方式或化學吸附方式處理。
燃燒氧化方式最廣泛地用於處理NF3 氣體。在習知的燃燒氧化方式中，廢氣藉由純氧氣與液化天然氣(LNG)高溫產生的純氧焰被加熱及分解。依照純氧氣燃燒的特性，包含 於廢氣中的氮氣被高溫焰火分解而另外產生大量的氮氧化物(NOx )。
近來，氮氧化物於廢氣中的排放標準已強化，以致氮氧化物減量的需求急速增加。除上述之外，習知純氧氣燃燒氧化方式不利於燃燒器與零件的耐久性，該特性會因高溫產生的熱而降低，以致需要頻繁的維修及因使用氧氣(較空氣來的貴)所造成昂貴的營運成本。
本發明的一個目的在於提供一種用於洗滌器的燃燒器，該燃燒器能減少氮氧化物和一氧化碳的產生，且減少維修費用與營運費用。
為了達成上述目的，本發明用於洗滌器的燃燒器包含一外殼，該外殼包括讓廢氣進入的一燃燒區，該燃燒區具有一內部中央區域與一開放下部，該外殼包括一混合區，用以混合進入該混合區的一氧化劑與燃料，該混合區沿著該燃燒區的一外側佈設且形成一環形；及一金屬匣，該金屬匣佈設於該燃燒區與混合區間，具有用於供應混合於該混合區的氧化劑與燃料至該燃燒區的孔隙。
此外，該外殼可進一步包含一環形氧化劑預熱區，該環形氧化劑預熱區形成於該混合區的一外側，用以接受由一外側進入該環形氧化劑預熱區的氧化劑；一氧化劑吸入通道，該氧化劑吸入通道由該氧化劑預熱區延伸至該外殼的一外側；及一氧化劑吸入管，該氧化劑吸入管結合至該氧化劑預熱區。
此外，該外殼可進一步包含一廢氣吸入通道，該廢氣吸入通道由該燃燒區延伸至該外殼的一外側；一燃料吸入通道，該燃料吸入通道由該混合區延伸至該外殼的一外側；一氧化劑供給通道，該氧化劑供給通道由該混合區延伸至該氧化劑預熱區；一氧化劑供應管，該氧化劑供應管結合至該氧化劑供給通道；一廢氣吸入管，該廢氣吸入管結合至該廢氣吸入通道；一燃料吸入管，該燃料吸入管結合至該燃料吸入通道；及一氧化劑供應管，該氧化劑供應管結合至該氧化劑供給通道。
此外，該燃料吸入管形成以致燃料由該混合區的一上表面向下方進入，該氧化劑供應管形成以致該氧化劑供應管的中心軸於該混合區的一上側垂直於燃料吸入管的中心軸且可平行於該混合區的一切線。
此外，該混合區具有比燃燒區及連接區高度為大的一高度，該等連接區形成於一中間部與一下部，以允許該混合區經由該等連接區連接至該燃燒區，且由該氧化劑供應管供應的氧化劑可與燃料在該混合區的一上部碰撞。
該氧化劑供應管可形成以致該供應的氧化劑的一流量(VA )與由燃料吸入管供給的燃料流量(VL )的比例(VA ：VL )為1~5：1。此外，該氧化劑供應管截面積(AA )與燃料吸入管截面積(AL )的比例(AA ：AL )為1~15：1。
此外，該金屬匣形成一圓柱形狀，且可包含設置有網孔的一金屬格網與一格網固定框架，該格網固定框架用以 於該金屬格網的一外表面支撐該金屬格網。此外，該金屬匣可被結合以在相鄰面積裡，空間上彼此分離該混合區與燃燒區。
此外，該用於洗滌器的燃燒器可進一步包含一匣固定環，該匣固定環結合至該燃燒區的下部以將該金屬匣固定至該外殼。
100‧‧‧外殼
110‧‧‧燃燒區
112‧‧‧廢氣吸入通道
120‧‧‧混合區
122‧‧‧燃料吸入通道
130‧‧‧氧化劑預熱區
132‧‧‧氧化劑供給通道
134‧‧‧氧化劑吸入通道
140‧‧‧冷卻水區
142‧‧‧冷卻水吸入通道
200‧‧‧廢氣吸入管
300‧‧‧燃料吸入管
500‧‧‧氧化劑吸入管
600‧‧‧金屬匣
610‧‧‧金屬格網
620‧‧‧格網固定框架
622‧‧‧上環
624‧‧‧下環
626‧‧‧連桿
700‧‧‧冷卻水吸入管
800‧‧‧匣固定環
1000‧‧‧燃燒器
2000‧‧‧燃燒室
2100‧‧‧分隔牆
關於上述及其他課題，本發明的特色與優點，將藉由詳細描述其示範性實施例及參照附圖，更加明顯地呈現於所屬領域的技術人員，其中：第1圖為依照本發明的一個實施例的一種用於洗滌器的燃燒器之透視圖；第2圖為沿著第1圖A-A線的剖面圖；第3圖為沿著第1圖B-B線的剖面圖；第4圖為沿著第1圖C-C線的剖面圖；第5圖為一金屬匣的透視圖，該金屬匣安裝在第1圖所示的一種用於洗滌器的燃燒器上；及第6圖為一洗滌器的局部剖面圖，依照本發明的一個實施例之燃燒器安裝於該洗滌器上。
以下，依照本發明的較佳實施例，一種用於洗滌器的燃燒器將參考附圖而更詳細地描述之。
首先，依照本發明的一個較佳實施例，圖示一種用於洗滌器的燃燒器。
第1圖為依照本發明的一個實施例的一種用於洗滌器的燃燒器之透視圖，第2圖為沿著第1圖A-A線的一剖面圖，第3圖為沿著第1圖B-B線的一剖面圖，第4圖為沿著第1圖C-C線的一剖面圖，第5圖為一金屬匣的透視圖，該金屬匣安裝在第1圖所示的一種用於洗滌器的燃燒器上。
參照第1圖至第5圖，依照本發明的一個實施例，用於洗滌器的一燃燒器1000包含一外殼100、一廢氣吸入管200、一燃料吸入管300、一氧化劑供應管400、一氧化劑吸入管500與一金屬匣600。此外該用於洗滌器的燃燒器1000可進一步包含一冷卻水吸入管700與一匣固定環800。
該用於洗滌器的燃燒器1000採用了氧氣混合氣體，該氧氣混合氣體包括了當作氧化劑的一定比例氧氣。在該氧化劑中，氧氣含量佔體積的10%至60%。若氧氣含量過多，則氧化劑加熱溫度變高，以致氮氧化物的生成可能會增加。相反地，若氧氣含量過低，則氧化劑加熱溫度變低，以致廢氣流程效率可能會變低。舉例而言，空氣或壓縮空氣被用作氧化劑。該用於洗滌器的燃燒器1000也可使用液化天然氣作為燃料。此外，用於洗滌器的燃燒器1000經由表面燃燒法，在1,300℃(該溫度下氮氧化物產生)以下處理廢氣，因而減少氮氧化物的生成。
外殼100包含了一燃燒區110、一混合區120、一氧化劑預熱區130及一冷卻水區140。此外，該外殼100包含了一廢氣吸入通道112、一燃料吸入通道122、一氧化劑供給通道132、一氧化劑吸入通道134與一冷卻水吸入通道142。
該外殼100作用同用於洗滌器的燃燒器1000之本體且具有大致上圓柱形狀。除圓柱形狀之外，該外殼100可為方柱形狀或六角柱等。外殼100形成一中空空間，該空間具有一開放下部，以提供燃燒區110與混合區120使用。此外，廢氣吸入管200、燃料吸入管300、氧化劑供應管400、氧化劑吸入管500與冷卻水吸入管700結合至該外殼100的特定位置。
該燃燒區110為一中空空間，形成於外殼100的中央區域且具有一開放下部。依照外殼100的形狀，燃燒區110可具有圓柱或方柱形狀，且依照要被處理之廢氣量，具有一定的直徑與高度。
該廢氣吸入通道112由燃燒區110延伸至該外殼100的一外側。較佳地，該廢氣吸入通道112由燃燒區110之上表面延伸至該外殼100之上部。依照外殼100的結構，廢氣吸入通道112可具有直線形或彎曲形。廢氣吸入通道112可有一圓形截面、方形截面或六角截面。此外，依照要被處理之廢氣量，該廢氣吸入通道112可具有一定的直徑或寬度。依照要被處理之廢氣量，廢氣吸入通道112設置有至少一個通道，且可設置有四個通道，以便允許廢氣均勻且完全地導入至該燃燒區110內。
混合區120形成為一環形，沿著該燃燒區110的一外側，該環形具有一定的寬度與高度。混合區120之形狀對應於該燃燒區110的外部形狀。若燃燒區110具有圓柱形狀， 則該混合區形成為一圓環形。由燃料吸入通道122供給的燃料及經由氧化劑供給通道132供給的氧化劑彼此混合於混合區120內。此外，藉由混合燃料與氧化劑於該混合區120中而獲得的混合氣體被供應至該燃燒區110。
混合區120的高度比燃燒區110的高度來的高。此外，混合區120設置有連接區域CA，連接區域CA形成於中間部與下部且直接連接至燃燒區110。此外，混合區120在空間上由金屬匣600與在連接區域CA的燃燒區110分離。再者，在混合區120中，氧化劑與燃料彼此混合於連接區域CA上以產生混合燃料，接著該混合燃料經由連接區域CA供應至燃燒區110。於是，燃料與氧化劑彼此混合於混合區120中，混合燃料供應至燃燒區110。
燃料吸入通道122穿越外殼100且由該混合區120的上部延伸至該外殼100的外側。較佳地，該燃料吸入通道122由該混合區120的上部延伸至外殼100的上部。於是，燃料吸入通道122的中心軸直指混合區120之下部。
燃料吸入管300結合至該燃料吸入通道122以便允許燃料由外側進入燃料吸入通道中。
氧化劑供給通道132通過混合區120與氧化劑預熱區130間。較佳地，氧化劑供給通道132在混合區120的上部垂直於燃料吸入通道122，氧化劑供給通道132的中心軸垂直於燃料吸入通道122的中心軸。氧化劑供應管400結合至該氧化劑供給通道132，在氧化劑預熱區130中預熱的氧化劑供應至該混合區120。
在氧化劑預熱區130不形成於外殼100的情形下，於此同時，氧化劑供給通道132可穿越外殼100並延伸至外部。在此種情況下，氧化劑由外側直接供應至該混合區120。
氧化劑預熱區130形成一環形，該環形有一定的寬度與高度，且沿著混合區120的外側延伸。由外殼100的分隔牆a，氧化劑預熱區130在空間上與混合區120分離。由外側進入的氧化劑預熱於氧化劑預熱區130中，接著供應至該混合區120。在氧化劑預熱區130中，氧化劑藉由燃燒區110內執行的燃燒反應產生，並被移轉至氧化劑預熱區130的熱而預熱。此外，在氧化劑預熱區130預熱的氧化劑經由氧化劑供給通道132供應至該混合區120。
此外，因為氧化劑預熱區130位設於該混合區120的外側，熱傳導可能會降低，該熱量產生於燃燒區110且移轉至氧化劑預熱區130，至該外殼100的外側。因此，氧化劑預熱區130冷卻了外殼100的外側，以降低外殼100外表面溫度的增加。
在由外側供應的氧化劑溫度高的地方，在此期間，氧化劑預熱區130可不用分離狀的成形。在此情形下，氧化劑供給通道132直接連接至該外殼100的外側以供應存在於外側的氧化劑至混合區120。
氧化劑吸入通道134穿越外殼100且由氧化劑預熱區130延伸至該外殼100的外側。氧化劑吸入管500結合至該氧化劑吸入通道134，以允許氧化劑由外側進入氧化劑預熱區130。
若氧化劑預熱區130不形成於外殼100中，換一方 面而言，氧化劑吸入通道134也可不必形成。
冷卻水區140佈設於混合區120與氧化劑預熱區130 的上部，供設在外殼100的上部，該冷卻水區140形成一環形，該環形具有一定的寬度與高度。冷卻水區140允許由外側供應的冷卻水循環於外殼100的上部，以防止燃燒區110內產生的熱量被移轉至外殼100的上部。一冷卻水吸入通道(未繪示於圖中)穿越外殼100且自冷卻水區140延伸至該外殼100的外側。該冷卻水吸入通道形成於外殼100上部之一側及其他側。
廢氣吸入管200結合至該廢氣吸入通道112，允許 程序中產生的廢氣進入廢氣燃燒區110。
燃料吸入管300結合至該廢氣吸入通道112，允許 燃料進入該混合區120。燃料吸入管300結合至該混合區120，以允許燃料吸入管300垂直於混合區120的一上表面。從而，燃料吸入管300使得燃料經由一上表面向下方進入該混合區120。
燃料吸入管300具有截面積AL ，適合供應對應於燃 料用量之燃料至該燃燒區110。
氧化劑供應管400結合至該氧化劑供給通道132， 允許氧化劑供應至該混合區120。氧化劑供應管400結合至該混合區120，以允許氧化劑供應管在混合區120的上部，垂直於燃料吸入管300。換言之，氧化劑供應管400形成以致該氧化劑供應管400的中心軸垂直地與燃料吸入管300的中心軸 交叉。此外，氧化劑供應管400鄰近燃料吸入管300的一尾部。亦即，氧化劑供應管400由混合區120的一外表面突出至燃料吸入管300的臨近處。此外，氧化劑供應管400形成以致該氧化劑供應管400的中心軸平行於該混合區120的一切線。因此，氧化劑供應管400允許被供應的氧化劑，直接地與由燃料吸入管300進入的燃料碰撞，以混和氧化劑與燃料。此外，氧化劑供應管400造成燃料與氧化劑混合，沿混合區120切線方向流動，並由混合區120的上部至下部，產生渦流形式的混合流。
氧化劑供應管400具有一截面積AA ，依照被供給氧 化劑的流速與流量及燃料的流速與流量，適合供應最佳量的氧化劑。氧化劑供應管400形成以致流經氧化劑供應管400的流體流量大於流入燃料吸入管300的流體流量。氧化劑供應管400形成以致被供給氧化劑的流量VA 與由燃料吸入管300供給的燃料流量VL 比例(VA ：VL )變成1~5：1。若由氧化劑供應管400供給的氧化劑流量小，則會有一個問題產生：氧化劑不會均勻地與燃料混合。若由氧化劑供應管400供給的氧化劑流量小，則氧化劑與燃料(噴向燃燒區110)混合物的壓力不足，因此足夠的火焰不會形成。若氧化劑的流量大，就會有一個問題產生：氧化劑的大流量阻礙了燃料順暢的供應，以致均勻的火焰無法獲得。
較佳地，氧化劑供應管400的截面積AA 和燃料吸入 管300的截面積AL 相同或更大些。換言之，氧化劑供應管400的截面積AA 與燃料吸入管300的截面積AL 比例(AA ：AL )可為 1~15：1。若氧化劑的流量滿足上述情況，則最好氧化劑供應管400截面積和燃料吸入管300截面積是相同的。從而，自氧化劑供應管400供應的氧化劑全部與來自燃料吸入管300的燃料碰撞，氧化劑與燃料能均勻地相互混和。
若氧化劑供應管400截面積AA 過大，則會有一個問 題產生：氧化劑排放速度減少，以致氧化劑無法均勻地與燃料混合。此外，若氧化劑供應管400截面積AA 太小，則會有一個問題產生：氧化劑排放速度增加，以致燃料均勻的供給被抑制住。
金屬匣600包含了一金屬格網610與一格網固定框 架620。該金屬匣600自外殼100的下部插入外殼100，在空間上分隔該燃燒區110與混合區120。詳言之，金屬匣600在空間上分隔該燃燒區110與混合區120的連接區域CA。
在氧化劑與燃料彼此於混合區120混合後，氧化劑 與燃料的混合物穿越形成於金屬匣600的金屬格網610上之孔隙並隨後供應至燃燒區110。
當金屬匣600被長時間使用，金屬格網610的孔隙 會被堵塞或因高溫造成的部分氧化而損壞。從而，該金屬匣600該定期更換。因為全部習知用於洗滌器的氧氣燃燒器應在維護與維修燃燒器時更換，以致維護與維修燃燒器所需的時間與成本增加。然而，當依照本發明用於洗滌器的燃燒器1000運轉時，只有金屬匣600需要替換，因此維護與維修燃燒器所需的時間與成本減少。
金屬格網610藉由編織金屬纖維形成，且具有形成 於該格網上的孔隙。金屬格網610可藉由編織金屬纖維形成一個層或多個層結構。較佳地，為了順暢地提供氧化劑與燃料，金屬格網610具有由形成於該格網上孔隙所得的200 cc/min/cm2 至300 cc/min/cm2 的滲透性。金屬格網610由金屬合金形成，該金屬合金具有耐熱性和耐酸性，譬如，金屬格網可由如鐵鉻合金的金屬形成。金屬格網610形成一環形，該環形具有一定的高度，以便將燃燒區110與混合區120彼此分開。
該格網固定框架620包含一上環622、一下環624 與一連桿626。格網固定框架620結合至金屬格網610外側，以允許金屬格網610的圓柱形完整地維持。
上環622結合至金屬格網610的上部，以允許金屬 格網610上部環形完整地維持。
下環624結合至金屬格網610的下部，以允許金屬 格網610下部環形完整地維持。
連桿626佈設於上環622與下環624間且連接至該 上環622與下環624，以允許金屬格網610的圓柱形被維持住。複數個連桿626依照上環622與下環624的尺寸，以合適的間距提供與安排著。
冷卻水吸入管700結合至該冷卻水吸入通道142。 從而，由外側供應的冷卻水經由一側提供之冷卻水吸入管700被導引流至冷卻水區140，且經由另一側提供之冷卻水吸入管700排放至外側。
匣固定環800形成一環形且結合至外殼100燃燒區 110的一下部。從而，匣固定環800支撐金屬匣600的下部，該金屬匣結合至該燃燒區110，以允許該金屬匣600固定於燃燒區110。一螺旋形狀形成於匣固定環800之外表面，一螺旋形狀形成於外殼100的下部，以致該匣固定環800能被擰緊結合至該外殼100。同時，在金屬匣600藉由固定方式，如螺絲，固定於燃燒區100情形下，匣固定環800的使用可被忽略。
接著，依照本發明一個實施例的用於洗滌器的燃燒器之操作與效用描述於下。
首先，描述洗滌器，該洗滌器安裝依照本發明一個實施例的燃燒器。
第6圖為洗滌器的一局部剖面圖，該洗滌器安裝依照本發明一個實施例的燃燒器。
參閱第6圖，該洗滌器包含燃燒器1000與一燃燒室2000。燃燒室2000設置有複數個分隔牆2100。此外，燃燒室2000可行成為圓柱形狀，且具有部分開放的上端。此外，該燃燒室2000可具有開放的下端，且一額外的腔室(未繪示)與水槽(未繪示)可被連接至該燃燒室2000。該用於洗滌器的燃燒器1000結合至燃燒室2000的上部以允許燃燒區110置於燃燒室2000的內部空間。與此同時，顯見該用於洗滌器的燃燒器1000可被結合至不同形狀之燃燒室。
接著，依照本發明一個實施例的用於洗滌器的燃燒器之操作與效用描述於下。
首先，氧化劑經由用於洗滌器的燃燒器1000之氧化 劑吸入管500進入氧化劑預熱區130，接著經由氧化劑供應管400供應至混合區120。在此時，氧化劑在一定壓力情況下，由該混合區120的上部噴灑至混合區120燃料吸入管300的端部。此外，因為氧化劑供應管400被設置在混合區120的切線方向，所以氧化劑沿切線方向由該混合區120的上部流至下部，形成一渦流。燃料，如液化天然氣(LNG)，逐一經由燃料吸入管300進入該混合區120。此時，燃料由混合區120的上表面向下進入。燃料碰撞經由氧化劑供應管400供應的氧化劑且與氧化劑混合，以產生氧化劑與燃料的混合物並形成渦流，氧化劑與燃料的混合物向下方流動。
由混合區120所得到的氧化劑與燃料混合物，經由 形成在金屬匣600的金屬格網610上的孔隙，噴向燃燒區110。此時，氧化劑與燃料的混合物由設置在燃燒區110或燃燒室2000之分離的點火構件(未繪示)點燃，氧化劑與燃料的混合物在燃燒區110內形成火焰。在用於洗滌器的燃燒器1000中，較佳地，複數個具表火形式的火焰均勻地形成於金屬格網610的完整內表面上。此外，火焰在金屬格網610的內表面上形成數公分的短長度。再者，因為形成在金屬格網610的內表面火焰具有短長度，火焰穩定，搖擺的火焰不會發生或火焰不熄滅。此外，氧化劑與燃料的混合物在混合區120流經金屬格網610的孔隙，並由金屬格網610的熱同時預熱，接著散至該燃燒區110。在用於洗滌器的燃燒器1000中，因而，均勻溫度分布形成於燃燒區110，燃燒區110具有約1200℃的溫度分布。因為火焰形成在金屬格網610的表面且部分 熱傳到金屬格網610，此舉防止燃燒區110的溫度增加而高於1300℃，在1300℃時氮化物會產生。此外，金屬格網610由自混合區120流過來的氧化劑與燃料的混合物冷卻，以致金屬格網610的溫度不會過量地增加。反之，若燃料與由氧化劑供應管400所供應的氧化劑之混合物流量不足，則由燃料與噴灑至燃燒區110的氧化劑的混合物形成的火焰直接接觸金屬格網610，以致一個問題產生：金屬格網610使用壽命減少。此外，若燃料與氧化劑的混合物流量不足，則火焰傳達至金屬纖維，以致火焰溫度藉熱量傳導至纖維而產生的熱損失持續降低。因此，燃燒反應不能持續維持。另一方面，在用於洗滌器的燃燒器1000中，因為在混合區120中燃料與氧化劑的混合物，經由金屬格網610孔隙，在一定壓力情況下而噴灑，回火現象，即火焰回流至混合區120，不會產生。
因此，在用於洗滌器的燃燒器1000中，在製造半導 體設備程序中所產生的廢氣，經由廢氣吸入管200供應至燃燒區110且為火焰所燃燒。上述廢氣含有成分，如NF3 、SiF4 與TEOS，分解於燃燒區110。因為用於洗滌器的燃燒器1000之燃燒區110溫度維持在1,300℃以下，分解廢氣程序中的氮氧化物或一氧化碳的生成會最小化。
以下，描述依照本發明之一個實施例之用於洗滌器 的燃燒器的廢氣處理效率的評估結果。
表1顯示依照本發明之一個實施例的用於洗滌器的 燃燒器與習知的氧氣燃燒器之廢氣處理效率。表2顯示產生於依照本發明之一個實施例的用於洗滌器的燃燒器與習知的 氧氣燃燒器中，所產生的氮氧化物與一氧化碳的量。
在此，習知氧氣燃燒器僅使用氧氣作為氧化劑，且 將燃料與氧化劑一同噴灑向形成於其中的燃燒區以燃燒廢氣。
用於洗滌器的燃燒器1000與習知氧氣燃燒器的評 估是在半導體設備製造線執行的，藉以下方式執行：量測由廢氣吸入管200進入洗滌器之廢氣的各氣體濃度與經由洗滌器所排放之已處理氣體中的各氣體濃度。廢氣處理效率計算為進入洗滌器廢氣中各氣體濃度與由洗滌器排放之已處理氣體中的各氣體濃度的比例。此外，在由洗滌器排放之已處理氣體中，量測氮氧化物與一氧化碳的含量。
廢氣與已處理氣體之分析藉由使用傅氏轉換紅外線 (FT-IR)光譜儀與四極柱式質譜儀(QMS)而執行。
由表1可看出，用於洗滌器的燃燒器1000的處理效 率等同或高於一般氧氣燃燒器的處理效率。在用於洗滌器的燃燒器1000中，氧化劑與燃料首先彼此混合，氧化劑與燃料的混合物接著供應至燃燒區110，火焰均勻且完整地形成於金屬格網610的內表面上。從而，與習知的氧氣燃燒器相較，用於洗滌器的燃燒器1000於燃燒區110內構成相對較均勻之溫度分布，因此儘管燃燒區內溫度較習知氧氣燃燒器內溫度來的低，廢氣處理效率較習知氧氣燃燒器為相同或更高。
如表2所示，因為用於洗滌器的燃燒器1000的燃燒 區110溫度不超過1300℃，氮氧化物之產生減少且氮氧化物產生度較習知氧氣燃燒器來的低。此外，在用於洗滌器的燃燒器1000中，氧化劑與燃料彼此預先混合，該混合物接著噴灑至燃燒區。從而，氧化劑與燃料的混合物的混合程度高，藉由表面燃燒，火焰穩定地形成，以致一氧化碳的產生含量低於習知氧氣燃燒器所產生者。
依照本發明用於洗滌器的燃燒器1000利用空氣作 為氧化劑，並使用表面燃燒方式，在1,300℃以下處理廢氣，以致氮氧化物之產生可減少。
再者，在用於洗滌器的燃燒器中，氧化劑與燃料彼 此預先混合，該混合物接著噴灑至燃燒區。從而，氧化劑與燃料的混合物的混合程度高，藉由表面燃燒，火焰穩定地形成，以致可能降低一氧化碳的產生含量。
與習知氧氣燃燒器相較，用於洗滌器的燃燒器在相 對低溫下操作，以致保養週期可以增強。
此外，依照本發明用於洗滌器的燃燒器有利者在於；只有安裝在燃燒器上的金屬匣因保養而被取代，以確保保養所需的時間與成本能減少。
此外，不用純氧，依照本發明用於洗滌器的燃燒器利用混合有氧氣之氣體作為氧化劑，以致可以節省營運成本。
當本發明參照其某些示範性實施例圖示及描述時，本發明的技術範圍不限於上述實施例，在本技術領域的技術人員將會理解各種改變，修改和補充，如同均等的實施例，在不脫離由所附的申請專利範圍所定之本發明的精神和範圍的情況下，可以由其製作出。
100‧‧‧外殼
200‧‧‧廢氣吸入管
300‧‧‧燃料吸入管
500‧‧‧氧化劑吸入管
700‧‧‧冷卻水吸入管
1000‧‧‧燃燒器

Claims (10)

  1. 一種用於一洗滌器的燃燒器，包含：一外殼，該外殼包括讓廢氣進入的一燃燒區，該燃燒區具有一內部中央區域與一開放下部，該外殼包括一混合區，用以混合進入該混合區的一氧化劑與燃料，該混合區沿著該燃燒區的一外側佈設且形成一環形；及一金屬匣，該金屬匣佈設於該燃燒區與該混合區間，具有用於供應混合於該混合區的該氧化劑與燃料至該燃燒區的孔隙；其中該外殼進一步包含：一環形氧化劑預熱區，該環形氧化劑預熱區形成於該混合區的一外側，用以接受由一外側進入該環形氧化劑預熱區的該氧化劑；及一氧化劑吸入通道，該氧化劑吸入通道由該氧化劑預熱區延伸至該外殼的一外側；其中該氧化劑係由一燃燒反應所產生的熱而預熱。
  2. 如請求項1所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該外殼進一步包含：一廢氣吸入通道，該廢氣吸入通道由該燃燒區延伸至該外殼的一外側；一燃料吸入通道，該燃料吸入通道由該混合區延伸至該外殼的一外側； 一氧化劑供給通道，該氧化劑供給通道由該混合區延伸至該氧化劑預熱區；一廢氣吸入管，該廢氣吸入管結合至該廢氣吸入通道；一燃料吸入管，該燃料吸入管結合至該燃料吸入通道；及一氧化劑供應管，該氧化劑供應管結合至該氧化劑供給通道。
  3. 如請求項2所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該燃料吸入管形成以致燃料由該混合區的一上表面向下方進入，該氧化劑供應管形成以致該氧化劑供應管的一中心軸於該混合區的一上側垂直於該燃料吸入管的一中心軸且平行於該混合區的一切線。
  4. 如請求項3所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該混合區具有比該燃燒區及連接區高度為大的一高度，該等連接區形成於該燃燒區的一中間部與一下部，以允許該混合區經由該等連接區連接至該燃燒區，且由該氧化劑供應管供應的氧化劑與燃料在該混合區的一上部碰撞。
  5. 如請求項3所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該氧化劑供應管截面積(AA )與該燃料吸入管截面積(AL )的比例(AA ：AL )為1~15：1。
  6. 如請求項3所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該氧化劑供應管形成以致該供應的氧化劑的一流量(VA )與由 燃料吸入管供給的燃料的一流量(VL )的比例(VA ：VL )為1~5：1。
  7. 如請求項1所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該金屬匣形成一圓柱形狀，且包含具有網孔的一金屬格網與一格網固定框架，該格網固定框架用以於該金屬格網的一外表面支撐該金屬格網。
  8. 如請求項1所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該金屬匣被結合以在相鄰區域裡，空間上彼此分離該混合區與該燃燒區。
  9. 如請求項1所述之用於洗滌器的燃燒器，進一步包含一匣固定環，該匣固定環結合至該燃燒區的一下部，以固定該金屬匣至該外殼。
  10. 如請求項1所述之用於洗滌器的燃燒器，其中該氧化劑含有的氧氣佔體積的10%至60%。
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