TWI601927B - 光觸媒廢氣ｖｏｃ去味處理設備 - Google Patents

Description

光觸媒廢氣VOC去味處理設備

本發明係有關於一種光觸媒廢氣處理設備，尤指家庭及餐廳廚房廢氣中的廢氣VOC去除，以光觸媒廢氣處理紫外燈箱為主件，當日間有陽光時，利用陽光進行光觸媒廢氣VOC處理；當無陽光時使用光觸媒廢氣處理紫外燈，進行光觸媒廢氣VOC處理。

廚房烹飪時廢氣，經抽油煙機或靜電集煙機去除廢氣中油煙微粒，尚有大量之廢氣VOC，伴隨著廢氣VOC臭味，採用觸媒活性碳蜂巢板吸附大量廢氣VOC及微量油煙，在陽光照射下，觸媒活性碳加熱釋放廢氣VOC及氧化分解微量沾附之油煙，釋放之廢氣VOC氣體進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，同在陽光下，進行光觸媒廢氣VOC處理，可有效去除餐廳廚房廢氣中廢氣VOC氣體低於ppm等級，並增加光觸媒廢氣VOC去味處理設備耐用性；配合臭氧產生器之供應，可使本設備去除廢氣中廢氣VOC氣體達ppb等級。

餐飲業油煙汙染物可分為粒狀油霧及氣體兩大 類。粒狀油霧油霧包含多環芳香族碳氫化合物(PAHs)、硝基多環芳香烴(N-PAHs)及異環胺等基因毒物；氣體汙染物以三甲基胺(Trimethyl amine)或醛類(Aldehyde)等為代表，廢氣中廢氣VOC(Volatile Organic Compound：揮發性有機物質)氣體，若被吸入肺部和肺泡細胞結合則會產生游離基，導致肺泡基因突變，提高致癌的機率，推測是國內不抽煙婦女罹患肺癌的主要原因。

優良的餐廳及食品工業對於廢氣處理必須達到一定的排放標準，但對廢氣中廢氣VOC氣體去除，尚無法有效的解決，尤其在都市人口密集，高樓阻擋空氣擴散不佳之環境，加上老舊住商混合區餐廳林立，更需要有效之廢氣VOC去味處理設備，進行廢氣中廢氣VOC臭味去除。

一般家庭及餐廳廚房廢氣處理設備包含：前處理設備與後處理設備等。前處理大都採用集氣罩、擋板及濾網，利用抽風機離心力、直接攔截、慣性碰撞等作用，將油滴自油煙氣流中分離，為加強處理餐廳廚房油煙，可採用水幕去除油煙，或靜電集煙器去除油煙，但無法去除廢氣中有害之廢氣VOC氣體，直接排於大氣中產生惡臭，這不僅會造成環境上的汙染，且為人接觸與吸入，造成住宅區的生活空氣品質低劣。因此後處理設備主要為去除廢氣中有害之廢氣VOC氣體，常見後處理設備如濕式洗滌塔，利用水幕吸收廢氣VOC氣體，並添加漂白水等化學藥劑進行VOC氧化分解，以至於 增加維護成本及二次化學品為害，不適合家庭及中小型餐廳使用。

且因廢氣VOC氣體大都帶有味道，且味道愈重危害愈高，甚至有些氣體於空氣中含量為百萬分之一ppm微量時，亦有強烈味道，且常伴有強烈危害性，不易去除；有些人類鼻子味覺非常靈敏，空氣中含量為十億分之一ppb時，亦可聞到，因此廢氣VOC氣體之味道，已是都市餐廳後居民生活之夢魘，揮之不去。

從實務面討論，廢氣VOC氣體去除，可採濕式洗滌塔設備，但不適合家庭及中小型餐廳使用，因此需要乾式廢氣VOC處理設備。從學術論文可知，乾式廢氣VOC去味處理技術報導，自1995年日本日立公司，Noriko等人發表Ag-Mn觸媒，可於低溫100℃廢氣VOC去味處理；2009年中國環境研究所，Huang等人發表以Pd/活性碳，於140℃去除VOC氣體；2009年台灣傑智公司，蔡昆霖等人發表以觸媒濾床結合臭氧氧化設備之氣體淨化方法，於60℃去除廢氣VOC硫化物氣體臭味；2013年韓國環境技術院，Seong等人發表以磷酸銅觸媒及負離子過濾，於常溫去除廢氣VOC氣體臭味；同年德國INP公司Ralf等人發表以活性碳及電漿，於常溫去除廢氣VOC氣體臭味。以上報導皆需要提供加熱或供電，皆非以光觸媒在陽光下不需提供能源，進行廢氣VOC處理。

廢氣VOC去除設備種類很多，從美國專利查尋可知有：自1987年美國Continental Thermal Design公司，Gary等人於US 4,666,677專利發表熱觸媒，以燃燒法於觸媒上進行廢氣VOC處理之設備，具除臭功效。1993年韓國Samsung公司，Cha J.Lee於US 5,290,510專利發表Pt觸媒，於100℃用於冰箱去味處理。自1994年日本Mistushita公司，Kenji等人於US 5,291,742專利發表以觸媒，用於冰箱去味處理；同年Tatsuo等人於US 5,482,685專利發表，以熱觸媒電加熱進行廢氣VOC處理之設備，具除臭功效。1995年日本Yushin公司，Tatsuo Hiromi於US 5,681,533專利發表，以靜電集塵、臭氧、吸附材及去味觸媒組合，進行廢氣VOC處理之設備，具除臭功效。同年美國Corning公司，David等人於US 5,759,496專利發表，以活性碳電熱法吸脫附及可電加熱陶瓷蜂槽觸媒組合，進行廢氣VOC處理之設備。1995年美國Ramberg公司，Thomas等人於US 5,814,13及5,968,235專利發表，以矽酸鋁加熱法吸脫附及陶瓷蜂槽觸媒燃燒法組合，進行廢氣VOC處理之設備。1997年日本Mistushita公司，Masanori等人於US 5,925,321專利發表，以熱觸媒電加熱進行垃圾箱廢氣VOC處理，具除臭功效。1998年Larry等人於US 5,968,235、6,251,347及6,479,022專利發表，將吸附材及熱觸媒同體，以加熱進行廢氣VOC處理之設備。2001年美國Rational AG公司，Wilfried等人於US 6,318,245專利發表， 將熱觸媒裝置於抽油煙機中，用於烹飪之廢氣VOC處理。包括1994年中華民國俊嘉公司吳錫峰申請之TP 268651專利，漆包線製造機觸煤器加熱裝置。以上專利之廢氣VOC處理設備，製程複雜維護困難，設備貴操作成本高，不適合家庭及餐廳使用，對中小型工廠也不易使用，且皆未採用以光觸媒進行廢氣VOC處理。

使用光觸媒進行廢氣VOC處理，從專利查尋結果，有1998年美國Universal Air公司，D.Yogi Goswami於US 5,835,840專利「Photocatalytic System for Indoor Air Quality」發表，將光觸媒於濾網及濾膜進行鍍膜，安裝於建築空調管道中，前方使用紫外線燈管照射，稱謂具殺菌及除臭功效；該廢氣處理設備較適用建築空調，安裝於空調管道中，進行空氣中微粒過濾及除菌，但對空氣中廢氣VOC處理效果差，因廢氣VOC氣體無法過濾，且因廢氣VOC於光觸媒濾網及濾膜停留時間短，無法有效氧化去除。

2004年美國Carrier公司，Bradley等人於US 6,716,406專利「Control System for a Photocatalytic Air Purifier」發表，將光觸媒鍍膜蜂巢板，前後使用紫外燈管照射，安裝於廢氣VOC處理裝置中，具殺菌及除臭功效；因紫外燈發出之紫外線，照射在光觸媒鍍膜蜂巢板前面強度減弱，更無法有效照射進入光觸媒鍍膜蜂巢板內，如前所述，對空氣中廢氣VOC處理效果差。

1994年台灣日光燈公司鄭文虎，於中華民國TP 456557發明專利「具光觸媒廢氣處理之廣告與展示燈箱」，採用本單位之中華民國182521發明專利「光觸媒廢氣處理紫外燈」，安裝於廣告與展示燈箱中，使用風扇進行燈箱吸排環境空氣，清淨環境空氣。該燈箱需要長時間用電點燈處理室內低濃度含VOC空氣，不適合於家庭及餐廳廚房烹飪廢氣處理，無法處理烹飪時瞬間產生之大量油煙及廢氣VOC氣體。

所以目前業界極需發展出一種光觸媒廢氣VOC去味處理設備，可以應用家庭及餐廳廚房等地之烹飪廢氣VOC處理，同時使用紫外光及日光激發光觸媒以完成光觸媒廢氣VOC處理機制，如此一來，方能同時兼具成本與效能，完成廢氣VOC之處理。

從上述使用光觸媒進行廢氣VOC去味處理之技術與專利說明可知，皆未採用以陽光為光觸媒提供能源，亦未採用活性碳蜂巢板塊先進行廚房烹飪時瞬間產生廢氣VOC氣體進行吸附，更未採用在日間利用陽光照在活性碳蜂巢板塊及廢氣處理紫外燈上光觸媒，進行廢氣VOC處理，因而發明此光觸媒廢氣VOC去味處理設備，進行家庭及餐廳廚房廢氣處理，進而用於食品及工業廢氣VOC處理，說明如下：

本案利用玻璃纖維布或套管含浸奈米TiO₂ Anatase溶膠，再經烘烤，製得光觸媒鍍膜玻璃纖維布或套 管，再將其包覆於螢光燈管外，製得各式光觸媒空氣清淨燈。依TiO₂ Anatase溶膠配方不同，具有紫外線光觸媒或可見光光觸媒之作用；依螢光燈不同(放射254~385nm範圍內紫外線，其主要紫外線放射強度大於1.0mW/cm2)，如：強效日光燈、日光燈、UV365紫外燈及UV254紫外燈之區別，與光觸媒鍍膜玻璃纖維布或套管結合後，製成光觸媒空氣清淨燈，其廢氣處理效果不同。

本創作之光觸媒VOC去味廢氣處理設備，以高效率的光觸媒溶膠進行玻璃纖維布或套管浸鍍，套於紫外燈管外，製得高效率的光觸媒廢氣處理紫外燈，將光觸媒廢氣處理紫外燈平行安裝於光觸媒廢氣處理箱中，該廢氣處理箱外至少一處面板採用玻璃，向陽光安裝，當日間有陽光時，利用陽光中紫外線穿透玻璃板，照在廢氣處理紫外燈上光觸媒，進行光觸媒廢氣處理。

本發明適用於一般家庭及中小型餐廳廚房，因烹飪種類較多，時間較集中，使用活性碳蜂巢板塊，安置於廢氣處理箱進口端(光觸媒廢氣處理紫外燈單元前端)，至少一層，吸附烹飪時段大量廢氣VOC氣體，面板亦採用玻璃，蜂巢孔面向玻璃，配合日間陽光照射時，利用陽光照射活性碳蜂巢板塊，釋放低濃度廢氣VOC氣體，經空氣熱對流進入光觸媒廢氣處理設備，利用陽光進行廢氣VOC去味處理，以延長廢氣VOC反應時間，降低光觸媒廢氣VOC去味處理設備 體積與製作成本。

其中上述活性碳蜂巢板塊可採用三角形或四方型或六角形木質摺紙膠合堆疊，經缺氧高溫500~800℃烘烤碳化，製得活性碳蜂巢板塊。亦可採用摺紙膠合蜂巢，浸泡活性碳粉末漿料，以120~150℃烘烤，製得活性碳蜂巢板塊。再經銅Cu、銀Ag或錳Mn過渡金屬鹽溶液含浸，以120~150℃烘烤、金屬還原與摺紙碳化，製成活性碳蜂巢板塊，進行廢氣VOC吸附、脫附及氧化處理。

該光觸媒廢氣VOC處理設備，置於戶外屋頂，面向陽光日照方向安置或轉動，其仰角視使用位置緯度調整，與陽光照射角度垂直最佳。當廚房烹飪時，廢氣經抽油煙機從室內抽出，未完全去除之烹飪油煙廢氣，可以靜電集煙器收集去除，從靜電集煙器排氣都為氣體，除空氣及燃燒廢氣，尚有來自廚房烹飪產生之揮發性有機氣體VOC，可經排氣管導入光觸媒廢氣VOC處理設備，於光觸媒廢氣處理紫外燈箱單元進行廢氣VOC處理。

在廚房烹飪時，啟動抽油煙機及靜電集煙器，收集去除烹飪產生之油煙，再將廢氣VOC氣體送入光觸媒廢氣VOC去味處理設備，先經過活性碳蜂巢板塊，吸附烹飪時段大量廢氣VOC氣體，安置於廢氣處理箱前段(活性碳蜂巢板塊風箱單元)，控制廢氣VOC吸附與脫附，少量廢氣VOC氣體進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱單元，進行光觸媒廢氣VOC處 理。

在廚房烹飪廢氣經抽油煙機及靜電集油煙機收集去除油煙，排出之廢氣中若含有微量油煙，可在活性碳蜂巢板塊前先被沾附，因活性碳蜂巢板含有熱觸媒，可氧化分解微量沾附之油煙，並在陽光照射下，加熱加速熱觸媒氧化分解微量沾附之油煙，可有效去除抽油煙機及靜電集油煙機排出廢氣中微量油煙，以增加光觸媒廢氣VOC去味處理設備耐用性。

在廚房無烹飪時，日間陽光照射，利用陽光照射活性碳蜂巢板塊，釋放活性碳吸附之VOC氣體，經空氣熱對流進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，利用陽光進行光觸媒廢氣VOC處理；當無陽光照射時，亦可開光觸媒廢氣處理紫外燈及抽油煙機，抽入室內空氣，經活性碳蜂巢板塊釋放少量VOC氣體，進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，進行光觸媒廢氣VOC處理。

該光觸媒廢氣VOC處理設備，用於處理一般廢氣中廢氣VOC濃度為空氣之百萬分之一(ppm)等級，低於1.0ppm，其氣味為人感覺不出，或以廢氣中廢氣VOC允許排放濃度為標準，設計光觸媒廢氣處理箱。若廢氣中廢氣VOC濃度要求要低於十億分之一(ppb)等級，可採用臭氧產生器，將臭氧O3導入光觸媒廢氣處理設備，與活性碳蜂巢板塊吸附之VOC進行氧化分解與臭味去除，進而將臭氧O3導入光觸媒 廢氣處理紫外燈箱與光觸媒作用，加強去除廢氣中廢氣VOC，以提高光觸媒廢氣處理設備效果，可使廢氣中廢氣VOC濃度去除，以達低於十億分之一(ppb)之需求。

該廢氣處理紫外燈外之玻纖套管上之光觸媒鍍膜，在紫外光照射時產生光觸媒作用，進行廢氣VOC氧化反應，去除廢氣VOC臭味，消除危害性；所用光觸媒以奈米TiO₂ Anatase為主，表面含浸貴金屬，加強光觸媒廢氣VOC處理能力，所用之貴金屬有Pt、Pd或Rh等，貴金屬用量為0.1~1.0wt%/TiO₂，可產生可見光光觸媒作用及低溫熱觸媒作用；在奈米TiO₂ Anatase表面攙雜奈米結晶態之過鍍金屬氧化物，如Fe₂O₃、WO₃或CeO₂，使廢氣進入光觸媒廢氣處理箱，獲得最有效之廢氣VOC去除效果。

以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本創作達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本創作的其他目的及優點，將在後續的說明及圖式中加以闡述。

10‧‧‧光觸媒廢氣VOC去味處理設備

101‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈

1011‧‧‧紫外燈

1012‧‧‧光觸媒鍍膜玻纖單層套管紫外燈

1013‧‧‧光觸媒鍍膜玻纖套管重疊纏繞紫外燈

1014‧‧‧光觸媒鍍膜玻纖套管申縮折疊紫外燈

102‧‧‧活性碳蜂巢板塊

103‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱

1031‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱出口端燈座板

1032‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱進口端燈座板

1033‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱玻璃蓋

1034‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱反射鏡

1035‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱槽體

1036‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱槽體開口

1037‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱槽體開口玻璃壓板

105‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱出口端法籃板

106‧‧‧進出口端燈座板風道

107‧‧‧光觸媒廢氣處理設備出口端燈座蓋板

108‧‧‧光觸媒廢氣處理設備進口端燈座蓋板

109‧‧‧進出口端燈座背板蓋風道

110‧‧‧光觸媒廢氣處理紫外燈箱進口端法籃板

111‧‧‧光觸媒廢氣處理設備活性碳廢氣吸附箱進氣風道

112‧‧‧光觸媒廢氣處理設備活性碳廢氣吸附箱出氣風道

113‧‧‧光觸媒廢氣處理設備活性碳廢氣吸附箱法籃板

120‧‧‧光觸媒廢氣處理設備出口端

1201‧‧‧光觸媒廢氣處理設備出口風箱

1202‧‧‧出口風箱固定螺桿螺帽

1203‧‧‧光觸媒廢氣處理設備出口導管

130‧‧‧光觸媒廢氣處理設備進口端

1301‧‧‧活性碳蜂巢板塊固定架

1302‧‧‧光觸媒廢氣處理設備活性碳廢氣吸附箱

1303‧‧‧光觸媒廢氣處理設備活性碳廢氣吸附箱玻璃蓋板

1304‧‧‧活性碳廢氣吸附箱固定螺桿螺帽

1306‧‧‧光觸媒廢氣處理設備廢氣進口導管

20‧‧‧(廚房)抽油煙機

30‧‧‧靜電集煙器

40‧‧‧建物牆面

50‧‧‧太陽

60‧‧‧排氣風管

70‧‧‧光觸媒廢氣處理設備控制箱

80‧‧‧臭氧產生器

第一圖：本發明光觸媒廢氣VOC去味處理設備之系統示意圖。

第二圖：本發明光觸媒廢氣VOC去味處理設備之剖面示意圖。

第三圖：本發明光觸媒廢氣VOC去味處理設備之正面示意圖。

第四圖：本發明光觸媒廢氣VOC去味處理設備之剖面結構示意圖。

第五圖：本發明光觸媒廢氣VOC去味處理設備之側面結構示意圖。

第六圖：光觸媒廢氣處理紫外燈之結構示意圖。

第七圖：光觸媒廢氣處理活性碳廢氣吸附箱之結構示意圖。

第八圖：光觸媒廢氣處理活性碳二倍廢氣吸附箱之結構示意圖。

第九圖：光觸媒廢氣處理活性碳四倍廢氣吸附箱之結構示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之優點及功效。

該光觸媒廢氣VOC處理設備10，置於戶外屋頂，面向陽光日照方向安置，其仰角視使用位置緯度調整，與陽光照射角度垂直最佳，廚房廢氣經抽油煙機20從室內抽出未完全去除之烹飪油煙廢氣，可經靜電集煙器30收集去除，排氣中除空氣及燃燒廢氣，主要來自廚房烹飪產生之揮發性有機氣體VOC，經排氣導管60經過建物牆面40，導入戶外光觸媒廢氣VOC去味處理設備10，進行廢氣中廢氣VOC去除，如圖一所示。

本發明適用於一般家庭及中小型餐廳廚房，在烹 飪時啟動抽油煙機20，同時光觸媒廢氣VOC處理設備控制箱70，啟動光觸媒廢氣處理紫外燈101，有靜電集煙器者，啟動靜電集煙器30，先進行廢氣油煙去除處理，再進入光觸媒廢氣VOC去味處理設備10，進行廢氣中廢氣VOC去除；若廢氣中廢氣VOC濃度要低於十億分之一(ppb)等級，可啟動臭氧產生器80，將臭氧O3導入光觸媒廢氣VOC去味處理設備，先進入活性碳蜂巢板塊與吸附之廢氣VOC，進行氧化分解與去味反應，進而導入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，加強光觸媒與廢氣中廢氣VOC氧化分解與去味作用，提高光觸媒廢氣VOC處理設備效率，使排出之廢氣中廢氣VOC濃度，低於十億分之一(ppb)之需求，如圖一所示。

光觸媒廢氣VOC去味處理設備10向陽安裝，採用光觸媒廢氣處理紫外燈101為主要元件，平行安裝於長扁型光觸媒廢氣處理紫外燈箱103中，光觸媒廢氣處理紫外燈箱槽體1035，上加玻璃蓋1033，玻璃蓋1033為透明無色玻璃，一般玻璃紫外線UVA可穿透，石英玻璃紫外線UVA、UVB及UVC皆可穿透，讓陽光可照入光觸媒廢氣處理紫外燈箱內，照在光觸媒上產生光觸媒作用，處理廢氣中有害成份，使用槽體開口槽板1036與玻璃壓板1037夾住玻璃蓋1033，使光觸媒廢氣處理紫外燈箱內廢氣皆可經過光觸媒作用，以達排放標準；底部安裝反射鏡1034，提高陽光在光觸媒紫外燈上照射率，以提高光 觸媒廢氣處理紫外燈箱廢氣處理效率。用於日間有陽光50時，陽光50照射在玻璃蓋1033上，穿透玻璃蓋1033照在光觸媒廢氣處理紫外燈101上光觸媒，配合廢氣處理箱底面之反射鏡1034，進行光觸媒廢氣處理。如圖二所示。

本發明用於一般家庭及中小型餐廳廚房，因烹飪廢氣種類複雜，時間集中，使用活性碳蜂巢板塊102，安置於光觸媒廢氣處理箱10進口端130之進口活性碳廢氣吸附箱1302內，至少一層。進口風箱內活性碳蜂巢板塊上有玻璃蓋板1303，蜂巢孔面向玻璃板。該玻璃板為透明無色玻璃，一般玻璃可穿透紫外線UVA，石英玻璃可穿透紫外線UVA、UVB及UVC皆可穿透，讓陽光照入活性碳蜂巢板塊，使活性碳蜂巢板塊吸附之廢氣VOC氣體，受陽光與熱激發脫附，而釋放至風箱中，流入光觸媒廢氣處理紫外燈箱103進行廢氣處理。活性碳蜂巢板塊上玻璃蓋板1303，使用活性碳蜂巢板固定板1301延伸之視窗槽板與進口風箱1302延伸之視窗壓板夾住。如圖三所示。

烹飪時起動抽油煙機20將廢氣，以離心過濾去除油煙，部分未去除之油煙，可再以靜電集煙器30收集去除，所剩廢氣中主要為烹飪產生之大量廢氣VOC氣體，經排氣導管60導入戶外光觸媒廢氣VOC處理設備10，進入光觸媒廢氣處理箱前，先被活性碳蜂巢板塊風箱單元中的風箱 1302內活性碳蜂巢板塊102吸附，部份進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱103，產生光觸媒廢氣處理作用。如圖一所示。

吸附烹飪時段大量廢氣VOC氣體之活性碳蜂巢板塊102，當日間有陽光50照射，照在活性碳蜂巢板塊102上，釋放低濃度VOC氣體，經熱對流進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱103，利用陽光照射在光觸媒廢氣處理紫外燈1011上光觸媒鍍膜玻纖套管1012，產生光觸媒作用，進行光觸媒廢氣VOC處理，以節省廢氣VOC處理能源，降低廢氣處理設備體積與成本；處理後氣體在出口端120經出口風箱1201及出口導管1203排出。如圖三所示。

廢氣進口端130，將長方型進口風箱1302法藍、活性碳蜂巢板塊固定架1301法藍、進口端燈座蓋板108法藍、進口端燈座板1032、光觸媒廢氣處理紫外燈箱進口110法藍及視窗壓板1037法藍，使用螺桿螺帽1304固定。如圖五所示。

廢氣出口端120，將長方型廢氣出口風管1201法藍、初口端燈座蓋板107法藍、出口端燈座板1031、光觸媒廢氣處理紫外燈箱105法藍及視窗壓板1037法藍，使用螺桿螺帽1202固定。如圖五所示。

光觸媒廢氣VOC處理設備10結構，在進口端130進口風箱1302中，長方型活性碳蜂巢板塊固定架 1301將廢氣進口風箱1302隔成三部份，包括：廢氣進入風道111、活性碳蜂巢板塊102及廢氣出口風道112，使廢氣由底部進口1306進入，經過風道111進入活性碳蜂巢板塊102，再經過風道112進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱103，如圖四(C’-C’)所示。

光觸媒廢氣處理紫外燈箱103入口之燈座背板蓋108蓋住燈座結構與點燈電線，燈座背板蓋上有風道109，如圖四(C-C)所示；廢氣通過光觸媒廢氣處理紫外燈座背板蓋108之風道109，再通過燈座板1032上風道106，如圖四(B’-B’)所示；廢氣與光觸媒廢氣處理紫外燈接觸，進行光觸媒廢氣處理，去除廢氣VOC；經光觸媒廢氣處理紫外燈處理後之氣體，同樣先經過出口光觸媒廢氣處理紫外燈座板1031上風道106，如圖四(B-B)所示；再經過燈座背板蓋107上風道109排出，如圖四(A-A)所示。

光觸媒廢氣處理紫外燈101，將光觸媒鍍膜玻纖套管1012直接套於紫外燈1011外，以熱收縮橡膠套環固定；為提高光觸媒廢氣處理紫外燈上光觸媒含量，以提高光觸媒廢氣處理紫外燈101效率，亦可將光觸媒鍍膜玻纖套管1012，以重疊纏繞1013或申縮折疊套1014於紫外燈管外，增加廢氣處理紫外燈上光觸媒含量3~10倍，以增加光觸媒紫外燈廢氣處理能力1-3倍。如圖六所示。

光觸媒廢氣處理箱向陽安裝，採用光觸媒廢氣處理紫外燈為主要元件，平行安裝於長扁型光觸媒廢氣處理紫外燈箱中，進口風箱內放置活性碳蜂巢板塊蓋板，進行一般家庭及中小型餐廳廚房烹飪廢氣處理。烹飪時抽油煙機將廢氣以離心過濾去除油煙，部分未去除之油煙，可以靜電集煙器去除，廢氣所剩主要為烹飪產生之大量廢氣VOC氣體，經排氣導管導入戶外光觸媒廢氣VOC處理設備，進入光觸媒廢氣處理箱，先被進口風箱內活性碳蜂巢板塊吸附，部份進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，因紫外燈照射在光觸媒鍍膜玻纖套管上，產生光觸媒廢氣處理作用。當日間有陽光時，利用陽光照在光觸媒廢氣處理紫外燈上光觸媒，進行光觸媒廢氣處理。當無陽光照射時，可開光觸媒廢氣處理紫外燈，進行光觸媒廢氣處理。

實施例1

配合家用廚房抽煙機之風量，採用8.5CMM=8.5m3/min抽風機，抽取室內空氣進入光觸媒廢氣VOC去味處理設備，光觸媒廢氣VOC處理箱体尺寸為W90cm×H20cm×L200cm，風速為2.0m/sec，抽風機進出口管徑15cm，接於在光觸媒廢氣VOC去味處理箱入口。進口端活性碳蜂巢板塊廢氣吸附箱尺寸為W90cm×H20cm×L50cm，放置活性碳蜂巢板塊尺寸為W30cm×L30cm×H6cm，3片插入式安裝，如第七圖所示，用於吸附廢氣中廢氣VOC。光觸媒廢氣處理紫外燈箱尺寸為 W90cm×H10cm×L150cm，以平行等距6cm單層安裝40W光觸媒廢氣處理紫外燈15支，光觸媒廢氣處理紫外燈尺寸為OD3cm×L120cm，平時以日照進行光觸媒廢氣處理為主。烹飪時啟動抽油煙機，將廢氣以離心過濾去除油煙，所剩廢氣VOC氣體經排氣導管導入戶外光觸媒廢氣VOC處理設備，先經活性碳蜂巢板塊吸附廢氣中大部分廢氣VOC氣體，進入點燈之光觸媒廢氣處理紫外燈箱，進行廢氣VOC光觸媒氧化反應處理。

使用乙酸丁酯為VOC氣體之原液裝於通氣瓶中，以空氣質量流量控制器控制800sccm流量，進入乙酸丁酯通氣瓶，出口空氣中含飽和乙酸丁酯蒸氣，與抽風機吸入8.5m3/min之空氣混合，進入光觸媒廢氣處理設備，使用傅式轉換紅外線光譜儀，以10m光程路徑之氣腔中，量測乙酸丁酯空氣濃度為2.0ppm，經過活性碳蜂巢板塊吸附，量測乙酸丁酯濃度為0.56ppm，以顯示烹飪時抽油煙機運轉時，抽氣進入光觸媒廢氣處理箱，被進口風箱內活性碳蜂巢板塊吸附去處廢氣中廢氣VOC狀況，排氣中廢氣VOC可低於1.0ppm。

使用乙酸丁酯為VOC氣體之原液裝於通氣瓶中，以空氣質量流量控制器控制60sccm流量，進入乙酸丁酯通氣瓶，出口空氣中含飽和乙酸丁酯蒸氣，經抽風機吸入與300L/min空氣混合，進入光觸媒廢氣處理設備，如上使用傅式轉換紅外線光譜儀，量測乙酸丁酯空氣濃度為1.8ppm，進 入點燈之光觸媒廢氣處理紫外燈箱，進行廢氣VOC光觸媒氧化反應處理，量測乙酸丁酯空氣濃度為0.90ppm，以顯示使用光觸媒廢氣處理紫外燈，於點燈及日照下，去處廢氣中廢氣VOC，使排氣中廢氣VOC可低於1.0ppm。

實施例2

配合一般餐廳廚房烹飪廢氣處理，廚房抽油煙機之風量約17CMM=17m3/min，採用之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，設計風速為4.0m/sec，僅需變更進口端活性碳蜂巢板塊廢氣吸附箱尺寸為W90cm×H20cm×L80cm，活性碳蜂巢板塊尺寸為W30cm×L30cm×H6cm，前後兩層共6片插入式安裝，廢氣自前排活性碳蜂巢板塊後面進入，從前排活性碳蜂巢板塊向玻璃前面流出，再從後排活性碳蜂巢板塊前面進入，再從後排活性碳蜂巢板塊候面流出，流至光觸媒廢氣處理紫外燈箱進口端，如第八圖所示，加強吸附廢氣中廢氣VOC氣體。光觸媒廢氣處理紫外燈箱加高一倍，尺寸為W80cm×H20cm×L150cm，以降低風量(17m3/min)在光觸媒廢氣處理紫外燈箱中阻力。

用於一般餐廳廚房烹飪時，啟動抽油煙機，將廢氣以離心過濾去除油煙，部分未去除之油煙，可以靜電集煙器去除，廢氣所剩主要為烹飪產生之大量VOC氣體，經排氣導管導入戶外光觸媒廢氣處理設備，先經活性碳蜂巢板塊吸附VOC氣體。日間有陽光時，陽光照在活性碳蜂巢板塊上， 釋放出吸附之廢氣VOC氣體，進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，因陽光照在光觸媒廢氣處理箱，產生廢氣VOC熱對流，在餐廳廚房無烹飪時，抽油煙機停止運轉，自然熱對流低於300L/min，不影響光觸媒廢氣處理紫外燈箱廢氣VOC處理，使餐廳廚房不論烹飪與否，排氣中廢氣VOC皆可低於1.0ppm。

實施例3

配合中型餐廳廚房烹飪廢氣處理，使用抽油煙機之風量約34CMM=34m3/min，將廢氣以離心過濾去除油煙，部分未去除之油煙，可以靜電集煙器去除，廢氣所剩主要為烹飪產生之大量VOC氣體，經排氣導管導入戶外光觸媒廢氣處理設備，採用光觸媒廢氣VOC去味處理設備，設計風速為4.0m/sec，可依實施例2，安裝兩套光觸媒廢氣VOC去味處理設備，將34m3/min廢氣流量分成17m3/min兩路，同時分別進行廚房烹飪廢氣VOC處理，使餐廳廚房不論烹飪與否，排氣中廢氣VOC皆可低於1.0ppm。

實施例4

配合中型餐廳廚房烹飪廢氣處理，廚房抽油煙機之風量約34CMM=34m3/min，將廢氣以離心過濾去除油煙，部分未去除之油煙，可以靜電集煙器去除，廢氣所剩主要為烹飪產生之大量VOC氣體，經排氣導管導入戶外光觸媒廢氣處理設備，採用光觸媒廢氣VOC去味處理設備，設計風速為 4.0m/sec，光觸媒廢氣處理箱体尺寸為W180cm×H20cm×L240cm，進口端活性碳蜂巢板塊廢氣吸附箱尺寸為W180cm×H20cm×L80cm，活性碳蜂巢板塊尺寸為W30cm×L30cm×H6cm，前後兩層共12片插入式安裝，廢氣自前排6片活性碳蜂巢板塊後面進入，從前排活性碳蜂巢板塊向玻璃前面流出，再從後排6片活性碳蜂巢板塊前面進入，從後排活性碳蜂巢板塊候面流出，流至光觸媒廢氣處理紫外燈箱進口端，如第九圖所示，加強吸附廢氣中廢氣VOC。光觸媒廢氣處理紫外燈箱尺寸為W180cm×H20cm×L130cm，以平行等距6cm單層安裝40W光觸媒廢氣處理紫外燈31支，光觸媒廢氣處理紫外燈尺寸為OD3cm×L120cm，平時以日照進行光觸媒廢氣處理為主。

實施例5

餐廳廚房烹飪時啟動抽油煙機，將廢氣以離心過濾去除油煙，因烹飪時廢氣中含有大量之油煙，需要安裝靜電集煙器更有效去除，啟動抽油煙機，同時啟動靜電集煙器，經兩段去除油煙所得廢氣，再進入光觸媒廢氣處理箱，經活性碳蜂巢板塊吸附廢氣中廢氣VOC氣體以去除臭味，待日間有陽光時，陽光照在活性碳蜂巢板塊上，釋放出吸附之廢氣VOC氣體，進入光觸媒廢氣處理紫外燈箱，進行廢氣VOC處理，使餐廳廚房不論烹飪與否，排氣中VOC皆可低於1.0ppm。若廢氣中廢氣VOC濃度要低於十億分之一(ppb)等級，可安裝臭 氧產生器，將臭氧O3導入光觸媒廢氣處理箱，氧化分解活性碳蜂巢板塊吸附之廢氣VOC氣體，進而於加速光觸媒廢氣處理紫外燈氧化去除廢氣中廢氣VOC能力，使廢氣中廢氣VOC去除效果可低於十億分之一(ppb)。

上述之實施例僅為例示性說明本創作之特點及功效，非用以限制本創作之實質技術內容的範圍。任何熟悉此技藝之人士均可在不違背創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本創作之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

10‧‧‧光觸媒廢氣VOC去味處理設備

20‧‧‧(廚房)抽油煙機

30‧‧‧靜電集煙器

40‧‧‧建物牆面

50‧‧‧太陽

60‧‧‧排氣風管

70‧‧‧光觸媒廢氣處理設備控制箱

80‧‧‧臭氧產生器

Claims (12)

1. 一種光觸媒廢氣VOC去味處理設備，係包含一光觸媒廢氣處理紫外燈單元及一活性碳蜂巢板塊風箱單元，包括：一光觸媒廢氣處理紫外燈單元，包含一光觸媒廢氣處理紫外燈及其燈箱，該紫外燈上具有光觸媒且平行安裝於燈箱中，該燈箱至少一處採用透光材質以讓陽光照射至光觸媒，其中利用紫外燈點燈產生之紫外光，或利用紫外燈上的光觸媒在日間有陽光照射時，進行廢氣VOC處理；一活性碳蜂巢板塊風箱單元，包含一活性碳蜂巢板塊及其風箱，該活性碳蜂巢板塊係設置於光觸媒廢氣處理紫外燈單元前端之風箱中，係用以吸附排入之廢氣中廢氣VOC氣體，其中該活性碳蜂巢板塊風箱至少一處採用透光材質以讓陽光照射至活性碳蜂巢板塊，利用日間陽光照射至活性碳蜂巢板塊時釋放廢氣VOC氣體，使該廢氣VOC進入該光觸媒廢氣處理紫外燈單元，在未開啟光觸媒廢氣處理紫外燈時，利用在日間有陽光照射時，光觸媒進行廢氣VOC處理，以降低紫外燈之能源損耗並延長該活性碳蜂巢板塊之使用壽命。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，該光觸媒廢氣處理紫外燈，係放射254~385nm範圍內紫外線，其主要紫外線放射強度大於1.0mW/cm2，用於廢氣VOC氧化分解去味處理。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，該光觸媒係包含奈米二氧化鈦銳鈦礦結晶TiO₂ Anatase溶膠材料，其表面並攙雜0.1wt%~1.0wt%之貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)或金(Au)，以達到可見光光觸媒VOC去除效果。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，該紫外燈管表面係採用紫外線可穿透不吸收不破壞且經奈米光觸媒鍍膜處理之纖維布或套管，以重疊纏繞或申縮折疊或穿套於紫外燈管表面，而達到廢氣VOC氧化分解去味處理。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，當開燈後紫外線自紫外燈照射在光觸媒上，以產生光觸媒作用，進行廢氣VOC氧化分解去味處理。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，當日間有陽光照射時在光觸媒時，產生光觸媒作用，進行廢氣VOC氧化分解去味處理。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，廢氣VOC先經過活性碳蜂巢板塊，吸附VOC氣體，再導入光觸媒廢氣處理紫外燈單元，進行廢氣VOC氧化分解去味處理。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，該活性碳蜂巢板塊係採用三角形或四方型或 六角形堆疊木質摺紙，經活性碳粉末漿料含浸，以150℃烘烤，再經銅Cu、銀Ag或錳Mn過渡金屬鹽溶液含浸，再以缺氧烘烤、金屬還原與摺紙碳化，製成活性碳蜂巢板塊，進行廢氣VOC吸附、脫附及氧化處理。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其中，該活性碳蜂巢板塊風箱單元，向陽光安裝，日間陽光照射時釋放廢氣VOC氣體，控制廢氣VOC吸附與脫附，進入光觸媒廢氣處理紫外燈單元，提高光觸媒廢氣VOC去除設備處理效率。
10. 一種光觸媒廢氣VOC去味處理系統，包括一抽油煙機及如申請專利範圍第1項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理設備，其係用於家庭及餐廳廚房，當廚房烹飪時，廢氣先經抽油煙機，再導入光觸媒廢氣VOC去味處理設備，進行廢氣VOC處理。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理系統，更包含一靜電集煙器，其中，該靜電集煙器係用以去除抽油煙機排出廢氣中細微之油煙，再將廢氣導入光觸媒廢氣VOC去味處理設備，進行廢氣VOC處理。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光觸媒廢氣VOC去味處理系統，更包含一臭氧產生器，其中，當烹飪時抽油煙機排出之廢氣，先經靜電集煙器，去除油煙後，再導入活性碳蜂巢板塊風箱單元，進行吸附之VOC氧化處理，再將廢氣 VOC導入光觸媒廢氣處理紫外燈單元，加強光觸媒氧化廢氣中廢氣VOC，提高光觸媒廢氣VOC去味處理設備效率，使排出廢氣中廢氣VOC濃度，低於十億分之一(ppb)之需求。