TWI623707B - Energy-saving exhaust system - Google Patents
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Abstract
一種節能排氣系統，包含一集氣總管、一廢氣淨化單元、一支管單元及一導風單元。支管單元包括一個兩端分別連通一上游集氣口及一下游第一進氣口的上游第一集氣支管、一個兩端分別連通上游第一集氣支管及一上游第一進氣口的上游第二集氣支管，以及一個兩端分別連通一下游第一集氣口及集氣總管的下游第一集氣支管。導風單元包括一個使上游第一集氣支管及上游第二集氣支管內的空氣往上游第一進氣口及該下游第一進氣口流動的上游導風裝置，以及一個使下游第一集氣支管內的氣體由下游第一集氣口往集氣總管流動的下游第一導風裝置。
Description
本發明是有關於一種方法，特別是指一種能夠節約能源消耗並改善加工現場環境的節能排氣系統。
在一般工業產品的生產過程中，常會因各式製程而導致含有揮發性有機物(voltatile organic compounds，簡稱為VOC)等各種有害成分的廢氣產生，此種廢氣需透過排氣系統加以收集並透過廢氣淨化裝置進行焚化或回收之淨化處理，以避免廢氣對環境及人體產生毒害。一般來說，廢氣淨化裝置的運轉能耗與其必須處理之廢氣總集氣風量成正相關。也就是說，在一定的廢氣濃度內，輸入廢氣淨化裝置的廢氣總集氣風量越高，會導致廢氣淨化裝置必須以較高功率狀態進行廢氣之淨化處理。因此，如何將廢氣淨化裝置的能耗有效地控制在有限範圍內以節約能源的不必要浪費，實為產業界的重要課題。此外，在各式製程中產生的廢氣，難免會未完全被排氣系統收集而擴散至製程加工現場中，如此不但會產生異味，也會影響加工人員的健康。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能改善能源消耗及加工環境的節能排氣系統。
於是，本發明節能排氣系統，架設於相互隔離的一上游集氣區及一下游集氣區。該上游集氣區具有一上游集氣口及一上游第一進氣口。該下游集氣區具有一下游第一進氣口及一下游第一集氣口。該節能排氣系統包含一集氣總管、一設置於該集氣總管的廢氣淨化單元、一支管單元及一導風單元。該支管單元包括一個兩端分別連通該上游集氣口及該下游第一進氣口的上游第一集氣支管、一個兩端分別連通該上游第一集氣支管及該上游第一進氣口的上游第二集氣支管，以及一個兩端分別連通該下游第一集氣口及該集氣總管的下游第一集氣支管。該導風單元包括一上游導風裝置及一下游第一導風裝置。該上游導風裝置裝設於該上游第一集氣支管，並位於該上游集氣口以及該上游第二集氣支管對該上游第一集氣支管的連通處之間，使該上游第一集氣支管及該上游第二集氣支管內的空氣往該上游第一進氣口及該下游第一進氣口流動。該下游第一導風裝置裝設於該下游第一集氣支管，使該下游第一集氣支管內的氣體由該下游第一集氣口往該集氣總管流動。
在一些實施態樣中，該上游集氣區還具有一與該上游第一進氣口部分位置重疊且進氣方向相同的上游第二進氣口；該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
在一些實施態樣中，該上游集氣區還具有一間隔於該上游第一進氣口且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
在一些實施態樣中，該新鮮空氣進氣支管連接該上游第二進氣口之處相較於該上游第一進氣口遠離該上游集氣口。
本發明之另一節能排氣系統，架設於一上游集氣區，該上游集氣區具有一上游集氣口及一上游第一進氣口，該節能排氣系統包含一集氣總管、一設置於該集氣總管的廢氣淨化單元、一支管單元及一導風單元。該支管單元包括一個兩端分別連通該上游集氣口及該集氣總管的上游第一集氣支管，以及一個兩端分別連通該上游第一集氣支管及該上游第一進氣口的上游第二集氣支管。該導風單元包括一上游導風裝置，該上游導風裝置裝設於該上游第一集氣支管，並位於該上游集氣口以及該上游第二集氣支管對該上游第一集氣支管的連通處之間，使該上游第一集氣支管及該上游第二集氣支管內的空氣往該上游第一進氣口及該集氣總管流動。
在一些實施態樣中，該上游集氣區還具有一與該上游第一進氣口部分位置重疊且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
在一些實施態樣中，該上游集氣區還具有一間隔於該上游第一進氣口且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
在一些實施態樣中，該新鮮空氣進氣支管連接該上游第二進氣口之處相較於該上游第一進氣口遠離該上游集氣口。
本發明至少具有以下功效：藉由該上游第二集氣支管的設置，能有效控管從該上游第一集氣支管流向該下游集氣區的風量，因而能減少該集氣總管的整體風量，節約該廢氣淨化單元運作時所需的能耗。藉由該新鮮空氣進氣支管及該新鮮空氣導風裝置的設置，能將新鮮空氣連同該上游第二集氣支管排出的氣體吹向加工設備，使加工設備產生的廢氣能夠受帶動而容易從上游集氣口收集，如此能避免廢氣之散逸，而有效改善加工環境。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
第一實施例：
參閱圖1，為本發明節能排氣系統100之第一實施例。該節能排氣系統100架設於相互隔離的一上游集氣區200及一下游集氣區300，用於收集處理該上游集氣區200及該下游集氣區300於製程加工時所產生之廢氣。該上游集氣區200可以是任意製程的加工場所，並可設置一台或多台加工設備400，圖中以一台加工設備400為例說明。該上游集氣區200包括一用於收集該加工設備400產生之廢氣的上游集氣口201以及一供氣體進入的上游第一進氣口202。該下游集氣區300同樣可以是任意製程的加工場所，例如可以是進行三段式烘烤製程之高溫製程區但不以此製程為限，由右而左依序區分為一下游第一集氣位置301、一下游第二集氣位置302及一下游第三集氣位置303。該下游集氣區300具體包括供氣體進入的一下游第一進氣口304、一下游第二進氣口305、一下游第三進氣口306，以及用於收集廢氣的一下游第一集氣口307、一下游第二集氣口308、一下游第三集氣口309。該下游第一集氣口307、該下游第二集氣口308及該下游第三集氣口309係相應於該下游第一集氣位置301、下游第二集氣位置302及該下游第三集氣位置303的區域設置。
本發明的該節能排氣系統100則包含一集氣總管1、一支管單元2、一導風單元3及一廢氣淨化單元4。
該集氣總管1為所有製程廢氣的匯總排出處，並與該廢氣淨化單元4連結，由該廢氣淨化單元4進行廢氣的淨化處理。
該支管單元2用於將該上游集氣區200及該下游集氣區300處的廢氣匯集導流至該集氣總管1處，具體包括一上游第一集氣支管21、一上游第二集氣支管22、一下游第一集氣支管23、一下游第二集氣支管24及一下游第三集氣支管25。
該上游第一集氣支管21在該上游集氣區200及該下游集氣區300之間延伸，且兩端分別連通該上游集氣口201及該下游第一進氣口304，用於提供該加工設備400產生的廢氣流向該下游集氣區300的管路通道。該上游第二集氣支管22的兩端分別連通該上游第一集氣支管21及該上游第一進氣口202，可視為該上游第一集氣支管21的一流道分支，可讓該上游第一集氣支管21內的部分氣體轉為流回該上游集氣區200，以調節該上游第一集氣支管21中的整體風量。該下游第一集氣支管23的兩端分別連通該下游第一集氣口307及該集氣總管1，可供該下游集氣區300的廢氣連同流入該下游集氣區300之該上游集氣區200的廢氣一併流向該集氣總管1，以利進行該集氣總管1內的總集氣風量管控。該下游第二集氣支管24的兩端分別連通該下游第二集氣口308及該下游第二進氣口305，該下游第三集氣支管25的兩端分別連通該下游第三集氣口309及該下游第三進氣口306，該下游第二集氣支管24及該下游第三集氣支管25可讓該下游第二集氣口308、該下游第三集氣口309處收集的廢氣在該下游集氣區300處反覆循環流通而未直接流入該集氣總管1，如此能夠實現由該下游第一集氣支管23進行總集氣風量管控的實施效果。
該導風單元3為風扇等抽氣設備，包括一上游導風裝置31、一下游第一導風裝置32、一下游第二導風裝置33及一下游第三導風裝置34。該上游導風裝置31裝設於該上游第一集氣支管21，並位於該上游集氣口201以及該上游第二集氣支管22對該上游第一集氣支管21的連通處之間，能驅使該上游第一集氣支管21及該上游第二集氣支管22內的氣體往該上游第一進氣口202及該下游第一進氣口304的方向流動。該下游第一導風裝置32裝設於該下游第一集氣支管23之鄰近該下游第一集氣口307處，可使該下游第一集氣支管23內的氣體由該下游第一集氣口307往該集氣總管1流動。該下游第二導風裝置33裝設於該下游第二集氣支管24之鄰近該下游第二集氣口308處，可使該下游第二集氣支管24內的氣體由該下游第二集氣口308往該下游第二進氣口305流動。該下游第三導風裝置34裝設於該下游第三集氣支管25之鄰近該下游第三集氣口309處，可使該下游第三集氣支管25內的氣體由該下游第三集氣口309往該下游第三進氣口306流動。
綜合前述說明，在該節能排氣系統100的第一實施例中，該上游集氣區200的該加工設備400所產生的廢氣可由該上游集氣口201匯聚收集並流入該上游第一集氣支管21，該上游第一集氣支管21內的廢氣會通過該下游第一進氣口304流入該下游集氣區300，但有部分廢氣會通過該上游第二集氣支管22回流至該上游集氣區200，如此能夠讓該上游第一集氣支管21流入該下游集氣區300的風量減少。雖然該上游第二集氣支管22的導風回流設計會導致該上游集氣區200的廢氣濃度上升，但在廢氣濃度不超過爆炸下限(lower explosive limit，簡稱為LEL)的狀態下，該導風回流設計能夠有效降低該集氣總管1內的總集氣風量，而使得該廢氣淨化單元4能在較低功率的狀態下運作，如此即能實現節能的目的。而在該下游集氣區300的部分，雖然該下游第一集氣支管23、該下游第二集氣支管24及該下游第三集氣支管25的設置同樣能夠達成減少該集氣總管1內的總集氣風量的效果，然而根據實際需要，該下游集氣區300的集氣支管可以調整為其他不同的實施方式，例如可讓下游集氣區300的集氣支管的數量及連通路徑視需要而調整，不以本實施例揭露內容為限。
參閱圖2，除了前述說明內容外，該節能排氣系統100的第一實施例還能以圖2的變化態樣實施。在圖2的實施方式中，該節能排氣系統100可以不考量圖1中該下游集氣區300的實施細節，改為讓該上游第一集氣支管21的兩端分別連通該上游集氣口201及該集氣總管1。如此一來，該上游第一集氣支管21內的廢氣可直接流入該集氣總管1中，由該廢氣淨化單元4進行淨化處理。如前述說明，由於該上游第二集氣支管22能夠將該上游第一集氣支管21內的一部份氣體導回該上游集氣區200以減少該上游第一集氣支管21內的風量，因此單就該上游第二集氣支管22的設置即能達到減少該集氣總管1之總集氣風量的效果，而能節約該廢氣淨化單元4所需的能耗。
第二實施例：
參閱圖3，為本發明節能排氣系統100的第二實施例。於第二實施例中，該節能排氣系統100的多數實施內容與圖1的第一實施例相同，主要差異主要差別在於第二實施例中該上游集氣區200還具有一與該上游第一進氣口202部分位置重疊且進氣方向相同的上游第二進氣口203，該上游第二進氣口203的進氣面積可大於該上游第一進氣口202。此外，該支管單元2還包括一連通該上游第二進氣口203的新鮮空氣進氣支管26，且該導風單元3還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管26的新鮮空氣導風裝置35，該新鮮空氣導風裝置35可使該新鮮空氣進氣支管26的氣體往該上游第二進氣口203的方向流動。如此一來，位於該上游集氣區200的加工人員操作該加工設備400進行加工製程時，該新鮮空氣進氣支管26吹出的新鮮空氣及該上游第二集氣支管22吹出的氣體能將該加工設備400產生的廢氣帶向該上游集氣口201而一同流入該上游第一集氣支管21，如此能夠避免該加工設備400產生的廢氣散逸至該上游集氣區200的作業環境中，因而能減少異味的產生並維護加工人員的健康。而在第二實施例中，該節能排氣系統100的節能功效如前述第一實施例所述，在此不再重複說明。
參閱圖4，類似於前述圖2之實施方式，在第二實施例中該節能排氣系統100也可以不考量圖3中該下游集氣區300的實施細節，讓該上游第一集氣支管21的兩端分別連通該上游集氣口201及該集氣總管1。如此一來，藉由該上游第二集氣支管22的設置能達到減少該集氣總管1之總集氣風量的效果，且由該新鮮空氣進氣支管26吹出的新鮮空氣連同該上游第二集氣支管22吹出的氣體，能將該加工設備400產生的廢氣帶向該上游集氣口201以一同流入該上游第一集氣支管21，而能實現節能及改善加工環境的目的。
第三實施例：
參閱圖5，為本發明節能排氣系統100的第三實施例。於第三實施例中，該節能排氣系統100的多數實施內容與圖3的第二實施例相同，同樣適用於相互隔離的該上游集氣區200及該下游集氣區300，且包含該集氣總管1、該支管單元2、該導風單元3、該廢氣淨化單元4等主要構件。然而，相較於第二實施例，該第三實施例中該上游第一進氣口202、該上游第二進氣口203、該上游第二集氣支管22、該新鮮空氣進氣支管26的實施方式有所不同，主要體現在該上游第一進氣口202及該上游第二進氣口203係彼此相互間隔而非相互重疊，且在特定實施態樣中該新鮮空氣進氣支管26連接該上游第二進氣口203之處可相較於該上游第一進氣口202遠離該上游集氣口201。因此，由該新鮮空氣進氣支管26吹出的新鮮空氣在一開始並不會與該上游第二集氣支管22吹出的回流氣體直接混合。此外，該加工設備400係位於該上游第一進氣口202及該上游第二進氣口203之間。如此，加工人員可以選擇在該上游第二進氣口203之處進行噴塗等作業，該新鮮空氣進氣支管26吹出的新鮮空氣可避免加工人員吸入過多施工氣體而維護其健康，而且該上游集氣口201所流入的氣體流量、流速與第二實施例相同均為該上游第一進氣口202及該上游第二進氣口203的總和，能維持例如噴塗等施工作業的環境所需。如此一來，即能以不同於第二實施例的方式改善該上游集氣區200的施工環境品質。此外，在第三實施例中，該節能排氣系統100的節能功效如前述第一、第二實施例類似，在此不再重複說明。
參閱圖6，為圖5之該第三實施例的變化實施態樣。在圖6的實施態樣中，該節能排氣系統100可以不考量圖5中該下游集氣區300的相關實施細節，讓該上游第一集氣支管21的兩端分別連通該上游集氣口201及該集氣總管1。如此一來，藉由該上游第二集氣支管22的設置能達到減少該集氣總管1之總集氣風量的效果，且由該新鮮空氣進氣支管26及該上游第二集氣支管22的配置方式，同樣能夠顧及施工人員的健康並實現節能效果。
綜合前述說明，本發明節能排氣系統100藉由該上游第二集氣支管22的設置，能有效控管從該上游第一集氣支管21流向該下游集氣區300的風量，因而能減少該集氣總管1的總集氣風量，節約該廢氣淨化單元4運作時所需的能耗。此外，藉由該新鮮空氣進氣支管26及該新鮮空氣導風裝置35的設置，能將新鮮空氣連同該上游第二集氣支管22排出的氣體吹向加工設備400，或是讓新鮮空氣與回流氣體分別進入該上游集氣區200，使加工設備400產生的廢氣能夠在符合施工作業環境需求之流速、流量等條件下被帶往該上游集氣口201處收集，如此能避免廢氣之散逸，而能有效改善加工環境。是故，本發明節能排氣系統100，確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧節能排氣系統
1‧‧‧集氣總管
2‧‧‧支管單元
21‧‧‧上游第一集氣支管
22‧‧‧上游第二集氣支管
23‧‧‧下游第一集氣支管
24‧‧‧下游第二集氣支管
25‧‧‧下游第三集氣支管
26‧‧‧新鮮空氣進氣支管
3‧‧‧導風單元
31‧‧‧上游導風裝置
32‧‧‧下游第一導風裝置
33‧‧‧下游第二導風裝置
34‧‧‧下游第三導風裝置
35‧‧‧新鮮空氣導風裝置
4‧‧‧廢氣淨化單元
200‧‧‧上游集氣區
201‧‧‧上游集氣口
202‧‧‧上游第一進氣口
203‧‧‧上游第二進氣口
300‧‧‧下游集氣區
301‧‧‧下游第一集氣位置
302‧‧‧下游第二集氣位置
303‧‧‧下游第三集氣位置
304‧‧‧下游第一進氣口
305‧‧‧下游第二進氣口
306‧‧‧下游第三進氣口
307‧‧‧下游第一集氣口
308‧‧‧下游第二集氣口
309‧‧‧下游第三集氣口
400‧‧‧加工設備
1‧‧‧集氣總管
2‧‧‧支管單元
21‧‧‧上游第一集氣支管
22‧‧‧上游第二集氣支管
23‧‧‧下游第一集氣支管
24‧‧‧下游第二集氣支管
25‧‧‧下游第三集氣支管
26‧‧‧新鮮空氣進氣支管
3‧‧‧導風單元
31‧‧‧上游導風裝置
32‧‧‧下游第一導風裝置
33‧‧‧下游第二導風裝置
34‧‧‧下游第三導風裝置
35‧‧‧新鮮空氣導風裝置
4‧‧‧廢氣淨化單元
200‧‧‧上游集氣區
201‧‧‧上游集氣口
202‧‧‧上游第一進氣口
203‧‧‧上游第二進氣口
300‧‧‧下游集氣區
301‧‧‧下游第一集氣位置
302‧‧‧下游第二集氣位置
303‧‧‧下游第三集氣位置
304‧‧‧下游第一進氣口
305‧‧‧下游第二進氣口
306‧‧‧下游第三進氣口
307‧‧‧下游第一集氣口
308‧‧‧下游第二集氣口
309‧‧‧下游第三集氣口
400‧‧‧加工設備
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明節能排氣系統的第一實施例； 圖2是一示意圖，該第一實施例的變化實施方式； 圖3是一示意圖，說明本發明節能排氣系統的第二實施例； 圖4是一示意圖，說明該第二實施例的變化實施方式； 圖5是一示意圖，說明本發明節能排氣系統的第三實施例；及 圖6是一示意圖，說明該第三實施例的變化實施方式。
Claims (8)
- 一種節能排氣系統，架設於相互隔離的一上游集氣區及一下游集氣區，該上游集氣區具有一上游集氣口及一上游第一進氣口，該下游集氣區具有一下游第一進氣口及一下游第一集氣口，該節能排氣系統包含： 一集氣總管； 一廢氣淨化單元，設置於該集氣總管； 一支管單元，包括 一上游第一集氣支管， 兩端分別連通該上游集氣口及該下游第一進氣口， 一上游第二集氣支管，兩端分別連通該上游第一集氣支管及該上游第一進氣口，及 一下游第一集氣支管，兩端分別連通該下游第一集氣口及該集氣總管；及 一導風單元，包括 一上游導風裝置，裝設於該上游第一集氣支管，並位於該上游集氣口以及該上游第二集氣支管對該上游第一集氣支管的連通處之間，使該上游第一集氣支管及該上游第二集氣支管內的空氣往該上游第一進氣口及該下游第一進氣口流動，及 一下游第一導風裝置，裝設於該下游第一集氣支管，使該下游第一集氣支管內的氣體由該下游第一集氣口往該集氣總管流動。
- 如請求項1所述之節能排氣系統，其中，該上游集氣區還具有一與該上游第一進氣口部分位置重疊且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
- 如請求項1所述之節能排氣系統，其中，該上游集氣區還具有一間隔於該上游第一進氣口且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
- 如請求項3所述之節能排氣系統，其中，該新鮮空氣進氣支管連接該上游第二進氣口之處相較於該上游第一進氣口遠離該上游集氣口。
- 一種節能排氣系統，架設於一上游集氣區，該上游集氣區具有一上游集氣口及一上游第一進氣口，該節能排氣系統包含： 一集氣總管； 一廢氣淨化單元，設置於該集氣總管； 一支管單元，包括 一上游第一集氣支管， 兩端分別連通該上游集氣口及該集氣總管，及 一上游第二集氣支管，兩端分別連通該上游第一集氣支管及該上游第一進氣口；及 一導風單元，包括一上游導風裝置，該上游導風裝置裝設於該上游第一集氣支管，並位於該上游集氣口以及該上游第二集氣支管對該上游第一集氣支管的連通處之間，使該上游第一集氣支管及該上游第二集氣支管內的空氣往該上游第一進氣口及該集氣總管流動。
- 如請求項5所述之節能排氣系統，其中，該上游集氣區還具有一與該上游第一進氣口部分位置重疊且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
- 如請求項5所述之節能排氣系統，其中，該上游集氣區還具有一間隔於該上游第一進氣口且進氣方向相同的上游第二進氣口，該支管單元還包括一連通該上游第二進氣口的新鮮空氣進氣支管，該導風單元還包括一裝設於該新鮮空氣進氣支管的新鮮空氣導風裝置，該新鮮空氣導風裝置使該新鮮空氣進氣支管的氣體往該上游第二進氣口的方向流動。
- 如請求項7所述之節能排氣系統，其中，該新鮮空氣進氣支管連接該上游第二進氣口之處相較於該上游第一進氣口遠離該上游集氣口。
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-
2017
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