TWI538727B - Washable cleaning device - Google Patents

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Description

水洗式淨化裝置
本發明係有關一種水洗式淨化裝置，尤指一種藉由噴灑水霧洗滌與利用冷凝產生冷凝液之吸附作用，用以去除水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒之設計者。
按，懸浮微粒(或稱為氣膠)是指飄浮在空氣中的微小顆粒(直徑在0.001~10μm之間)的總稱，由於懸浮微粒對整個環境造成很大的影響，除了對氣候與人類健康的影響外，還有就是對工業生產活動的影響；再者，生活和生產中廣泛應用的有機溶劑，在室溫下就極易揮發成氣體，故又名揮發性有機物(Volatile Organic Compounds，VOCs)，而多數的揮發性有機物對人體有一定毒性，必須加以淨化處理。
次按，若工業生產製程所產生之待淨化氣流中含有高沸點低蒸氣壓之水溶性揮發性有機物，通常會先利用如「圖1」所示之冷凝裝置10予以分離，再由後續之淨化裝置對未被分離之揮發性有機物，進行諸如焚化或是吸脫附淨化處理；其中，該冷凝裝置10係於一待淨化氣流通道11內部設置有一冷凝器12，俾讓通過該冷凝器12之待淨化氣流溫度降至露點溫度以下，而利用揮發性有機物本身之凝結以及凝結水滴之吸附作用，將待淨化氣流中所含之水溶性揮發性有機物予以冷凝分離，再於該冷凝器12之下游端設置一除霧器13，讓粒徑較小之揮發性有機物及水氣成長並予以捕捉分離，而該冷凝器12通常係與冰水機14連結，但冰水機屬於高耗能之熱交換器，且必須計算冰水機之冷凝規格並加以控制；接著，後續之吸脫附淨化處理通常會利用多孔性吸附材(活性碳、沸 石…等)將該冷凝裝置10未淨化之揮發性有機物再予以淨化處理，但因懸浮微粒會堵塞住吸附材之孔洞，降低吸附材吸附揮發性有機物之能力，且一旦懸浮微粒堵塞住吸附材之孔洞後就難以去除，吸附材之使用壽命遂因此縮短。
本發明之主要目的，係欲提供一種水洗式淨化裝置，而具有淨化水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒之功效。
本發明之另一目的，乃具有提高水溶性揮發性有機物回收濃度俾以再利用之功效。
本發明之再一目的，遂具有節能之功效。
本發明之又一目的，則具有延長後續淨化處理之吸附材使用壽命之功效。
為達上述功效，本發明之結構特徵，係包括有：一增濕器，設置於一待淨化氣流通道內部，用以對通過之待淨化氣流噴灑水霧增加濕度，用以提高露點溫度、降溫及利用水霧去除待淨化物質；一冷凝器，設置於該待淨化氣流通道內部且位於該增濕器之下游端，用以將增濕後之待淨化氣流冷凝而產生含有待淨化物質之凝結液；以及一冷卻水塔，連結於該冷凝器，俾令該冷凝器達到預期的冷凝溫度者。
此外，進一步設置一集液槽於該待淨化氣流通道內部且位於該增濕器與該冷凝器之下方，用以承接自該增濕器與該冷凝器所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由循環泵輸送至該增濕器而循環噴灑。再者，進一步設置一回溫器於該待淨化氣流通道內部且位於該冷凝器之下游端，並於該回溫器之下游端設置一第二增濕器與一第二冷凝器，且令該第二冷凝器連結一第二冷卻水塔。又，進一步設置第二集液槽於該待淨化氣 流通道內部且位於第二增濕器與第二冷凝器之下方，用以承接自第二增濕器與第二冷凝器所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由第二循環泵輸送至第二增濕器而循環噴灑。另，該待淨化物質為水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒。
10‧‧‧冷凝裝置
11‧‧‧待淨化氣流通道
12‧‧‧冷凝器
13‧‧‧除霧器
14‧‧‧冰水機
20a、20b‧‧‧水洗式淨化裝置
21‧‧‧待淨化氣流通道
22‧‧‧增濕器
22b‧‧‧第二增濕器
23‧‧‧冷凝器
23b‧‧‧第二冷凝器
24‧‧‧冷卻水塔
24b‧‧‧第二冷卻水塔
25‧‧‧回溫器
26‧‧‧集液槽
26b‧‧‧第二集液槽
261‧‧‧循環泵
261b‧‧‧第二循環泵
〔圖1〕係習知水溶性揮發性有機物淨化裝置之結構示意圖。
〔圖2〕係本發明第一實施例之結構示意圖。
〔圖3〕係本發明第二實施例之結構示意圖。
〔圖4〕係本發明操作過程之濕度性質於濕氣圖簡圖之變化示意圖。
首先，請參閱「圖2」所示，本發明之水洗式淨化裝置20a之第一實施例，係包括有：一增濕器22，設置於一待淨化氣流通道21內部，用以對通過之待淨化氣流噴灑水霧增加濕度，除了提高露點溫度亦可降溫及利用水霧去除待淨化物質(水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒)；一冷凝器23，設置於該待淨化氣流通道21內部且位於該增濕器22之下游端，用以將增濕後之待淨化氣流冷凝而產生含有待淨化物質(水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒)之凝結液；以及一冷卻水塔24，連結於該冷凝器23，俾令該冷凝器23達到預期的冷凝溫度者。此外，進一步設置一集液槽26於該待淨化氣流通道21內部且位於該增濕器22與該冷凝器23之下方，用以承接自該增濕器22與該冷凝器23所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由循環泵261輸送至該增濕器22而循環噴灑。
接著，請參閱「圖3」所示，本發明之水洗式淨化裝置20b之第 二實施例與第一實施例之不同處在於：進一步設置一回溫器25於該待淨化氣流通道21內部且位於該冷凝器23之下游端，並於該回溫器25之下游端設置一第二增濕器22b與一第二冷凝器23b，且令該第二冷凝器23b連結一第二冷卻水塔24b，俾於回溫後再次進行增濕程序與冷凝程序，得以藉由二次淨化增強淨化能力。此外，進一步設置第二集液槽26b於該待淨化氣流通道21內部且位於第二增濕器22b與第二冷凝器23b之下方，用以承接自第二增濕器22b與第二冷凝器23b所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由第二循環泵261b輸送至第二增濕器22b而循環噴灑。
基於如是之構成，請再參閱「圖4」之濕氣圖(橫軸為乾球溫度，縱軸為濕度比，上界為相對濕度飽和線)簡圖所示，本發明所欲處理之待淨化氣流之濕度性質(可採用大氣之濕度性質)可於濕氣圖中對應出一點(標示為點A)；接著，當藉由該增濕器22噴灑水霧令待淨化氣流增加濕度後，乃可於濕氣圖中對應出一點(標示為點B)表示待淨化氣流增濕後之濕度性質(點B通常會位於相對濕度飽和線上)；然後，當利用該冷凝器23將增濕後之待淨化氣流冷凝後，可於濕氣圖中對應出一點(標示為點C)表示冷凝處理後之濕度性質(點C通常會位於相對濕度飽和線上)，而由於該冷凝器23係接受該冷卻水塔24所提供之冷卻溫度(通常高於大氣之露點溫度3~5℃)進行冷凝，故只要點B之(露點)溫度高於大氣(點A)之露點溫度3~5℃，該冷凝器23即有產生凝結液之能力；然而，該回溫器25可使待二次淨化氣流之濕度性質回溫到點A2，俾以再次進行增濕程序與冷凝程序。
是以，本發明藉由該增濕器22噴灑水霧之洗滌與利用該冷凝器23產生冷凝液之吸附作用，皆可對通過之待淨化氣流去除水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒，而具有淨化水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒 之功效；然而，該集液槽26與該循環泵261之設置，可將所收集液滴循環噴灑，致使冷凝所收集液滴內含之水溶性揮發性有機物濃度乃越來越濃，遂可適時將該集液槽26所收集之液滴導出進行水溶性揮發性有機物之回收處理，則具有提高水溶性揮發性有機物回收濃度俾以再利用之功效；再者，由於該冷卻水塔24提供給該冷凝器23之冷卻溫度通常會固定高於大氣之露點溫度3~5℃，亦即增濕後待淨化氣流(點B)之(露點)溫度高於大氣(點A)之露點溫度3~5℃，該冷卻水塔24即可令該冷凝器23具有產生凝結液之能力，而無須採用冰水機用於凝結程序，乃具有節能之功效；因此，由於水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒皆已被淨化，若後續採用吸脫附淨化處理，尚具有延長後續淨化處理之吸附材使用壽命之功效。
綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請 鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。
惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。
20b‧‧‧水洗式淨化裝置
21‧‧‧待淨化氣流通道
22‧‧‧增濕器
22b‧‧‧第二增濕器
23‧‧‧冷凝器
23b‧‧‧第二冷凝器
24‧‧‧冷卻水塔
24b‧‧‧第二冷卻水塔
25‧‧‧回溫器
26‧‧‧集液槽
26b‧‧‧第二集液槽
261‧‧‧循環泵
261b‧‧‧第二循環泵

Claims (6)

  1. 一種水洗式淨化裝置，係包括有：一增濕器，設置於一待淨化氣流通道內部，用以對通過之待淨化氣流噴灑水霧增加濕度，用以提高露點溫度、降溫及利用水霧去除待淨化物質；一冷凝器，設置於該待淨化氣流通道內部且位於該增濕器之下游端，用以將增濕後之待淨化氣流冷凝而產生含有待淨化物質之凝結液；一冷卻水塔，連結於該冷凝器，俾令該冷凝器達到預期的冷凝溫度；以及一回溫器，設置於該待淨化氣流通道內部且位於該冷凝器之下游端，並於該回溫器之下游端設置一第二增濕器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水洗式淨化裝置，其中，進一步設置一集液槽於該待淨化氣流通道內部且位於該增濕器與該冷凝器之下方，用以承接自該增濕器與該冷凝器所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由循環泵輸送至該增濕器而循環噴灑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之水洗式淨化裝置，其中，進一步於該第二增濕器之下游端設置一第二冷凝器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之水洗式淨化裝置，其中，該第二冷凝器連結一第二冷卻水塔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之水洗式淨化裝置，其中，進一步設置第二集液槽於該待淨化氣流通道內部且位於第二增濕器與第二冷凝器之下方，用以承接自第二增濕器與第二冷凝器所滴落之液滴，並將所收集液滴藉由第二循環泵輸送至第二增濕器而循環噴灑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之水洗式淨化裝置，其中，該待淨化物質為水溶性揮發性有機物或/及懸浮微粒。
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