TWM601146U - 水溶液的氣體濃度提昇裝置 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一濃度提昇槽、一氣體輸入端、一循環管線、一冷卻裝置及一灑水裝置，其中濃度提昇槽內具有水溶液，並經由氣體輸入端將氣體輸送至濃度提昇槽。循環管線將濃度提昇槽內的水溶液輸送至灑水裝置，並以冷卻裝置降低循環管線輸送的水溶液的溫度。灑水裝置將經過冷卻的水溶液以水滴或水柱的狀態噴灑在濃度提昇槽內，其中水滴或水柱會接觸濃度提昇槽內的氣體，使得氣體溶解在水溶液，並落在氣體濃度提昇槽的底部。透過循環管線及冷卻裝置多次循環及冷卻水溶液，可有效提昇水溶液中的氣體濃度。

Description

水溶液的氣體濃度提昇裝置

本新型有關於一種水溶液的氣體濃度提昇裝置，可有效高氣體溶解在水溶液的效率，並提昇水溶液中的氣體濃度。

在半導體、發光二極體或液晶等電子工業製品的製程中，經常會使用濕式化學清洗製程來去除基板表面上的微粒子。具體而言可利用一定濃度的氣體水溶液或藥劑活化矽晶圓及微粒子表面，進而達到洗淨目的。

一般而言通常會依據氣體對水的溶解度，選擇適合的裝置將氣體溶於水中，以形成需要的氣體水溶液。具體而言，排水集氣法適用於難溶於水的氣體，向上排氣法適用於易溶於水，且比空氣重的氣體，而向下排氣法則適用於易溶水，比空氣輕的氣體。然而依據氣體的特性分別使用不同的裝置及方法，使得氣體可順利溶於水中，有可能會增加採購不同設備需要的成本，亦無法有效提高氣體的溶解效率。

為了解決上述習用構造的問題，本新型提出一種新穎的水溶液的氣體濃度提昇裝置，在使用時不需要依據氣體的溶解度或比重，選擇不同的裝置或方法將氣體溶於水中。此外亦可增加氣體溶於水的效率，並提高水溶液的氣體濃度。

本新型的一目的，在於提供一種水溶液的氣體濃度提昇裝置，主要包括一濃度提昇槽、一循環管線及一灑水裝置，其中循環管線連接濃度提昇槽，而灑水裝置則位於濃度提昇槽內。循環管線將濃度提昇槽內的水溶液輸送至灑水裝置，並透過灑水裝置將水溶液以水滴或水柱的方式噴灑，使得水滴或水柱與濃度提昇槽內的氣體接觸，以提高水溶液中的氣體濃度。

本新型的一目的，在於提供一種水溶液的氣體濃度提昇裝置，主要於循環管線上設置一冷卻裝置，其中冷卻裝置透過熱傳導的方式降低循環管線內的水溶液的溫度。而後透過灑水裝置將低溫的水溶液以水滴或水柱的方式噴灑，以利於氣體溶解在水溶液中，並提高水溶液的氣體濃度。

本新型的一目的，在於提出一種水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中灑水裝置連接一轉動機構，轉動機構用以驅動灑水裝置相對於濃度提昇槽轉動，使得灑水裝置噴灑出的水滴或水柱均勻的通過濃度提昇槽的各個區域，以利於氣體溶解在水溶液中。

本新型的一目的，在於提供一種水溶液的氣體濃度提昇裝置 ，包括：一濃度提昇槽，包括一容置空間用以容置一氣體及一水溶液；一氣體輸入端，連接濃度提昇槽，並將氣體輸送至濃度提昇槽的容置空間內；一循環管線，連接濃度提昇槽，並用以輸送濃度提昇槽的容置空間內的水溶液；一幫浦，連接循環管線；一冷卻裝置，連接循環管線，並用以降低循環管線內的水溶液的溫度；及一灑水裝置，位於濃度提昇槽的容置空間內，並連接循環管線，其中幫浦用以將濃度提昇槽的容置空間內的水溶液經由循環管線輸送至灑水裝置，並經由灑水裝置將水溶液以複數個水滴或複數個水柱的狀態噴灑至濃度提昇槽的容置空間內，使得濃度提昇槽內的氣體與水溶液接觸，以提高水溶液中溶解的氣體的濃度。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中灑水裝置為一十字形或一米字形，並於十字形或米字形的灑水裝置的表面設置複數個穿孔。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中灑水裝置為一柱狀，並於柱狀的灑水裝置的表面設置複數個狹縫，使得水溶液經由狹縫噴灑出片狀的水柱。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一轉動機構連接灑水裝置，並驅動灑水裝置相對於濃度提昇槽轉動。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一隔熱層包覆濃度提昇槽。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一溶液輸出端連接濃度提昇槽，並將水溶液輸出濃度提昇槽。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一液體輸入端連接濃度提昇槽，並用以將水溶液輸送至濃度提昇槽的容置空間內。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中液體輸入端連接循環管線或幫浦，並經由循環管線將水溶液輸送至濃度提昇槽的容置空間內。

所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中灑水裝置位於氣體輸入端的上方。

請參閱圖1，為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置一實施例的構造示意圖。如圖所示，水溶液的氣體濃度提昇裝置10包括一濃度提昇槽11、一氣體輸入端131、一冷卻裝置15、一循環管線17及一灑水裝置19，其中氣體輸入端131及循環管線17流體連接濃度提昇槽11。

濃度提昇槽11可為封閉的中空的槽體，並包括一容置空間111用以容納氣體及/或液體。具體而言，濃度提昇槽11內可放置一水溶液12，並透過連接濃度提昇槽11的氣體輸入端131將一氣體14輸送至濃度提昇槽11的容置空間111內，其中有部分的氣體14可能會溶於水溶液12。

循環管線17流體連接濃度提昇槽11，並用以循環濃度提昇槽11的容置空間111內的水溶液12。具體而言，循環管線17的兩端皆連接濃度提昇槽11，例如循環管線17的一端連接濃度提昇槽11的底部，而另一端則連接濃度提昇槽11的頂部。在本新型一實施例中，循環管線17可連接一幫浦16，並透過幫浦16將濃度提昇槽11底部的水溶液12經由循環管線17輸送至濃度提昇槽11的頂部。

灑水裝置19設置於濃度提昇槽11的容置空間111內，並連接循環管線17的一端。在本新型一實施例中，灑水裝置19的外觀類似蓮蓬頭，並具有複數個穿孔191。幫浦16用以將濃度提昇槽11的容置空間111內的水溶液12經由循環管線17輸送至灑水裝置19，並經由灑水裝置19的穿孔191將水溶液12以複數個水滴121或水柱的狀態噴灑至濃度提昇槽11的容置空間111內。

具體而言，灑水裝置19可設置在氣體輸入端131的上方，例如連接濃度提昇槽11的頂部，其中灑水裝置19噴灑的水滴121會受到重力的作用而往濃度提昇槽11的底部落下。水滴121下落的過程中會與下方的氣體輸入端131輸出的氣體14接觸，其中氣體14會溶於水滴121中，使得水滴121中氣體14濃度逐漸提高，而後水滴121會匯集在濃度提昇槽11的底部。

在實際應用時，幫浦16及循環管線17可不斷的循環水溶液12，並經由灑水裝置19持續噴灑出水溶液12的水滴121，使得水滴121接觸濃度提昇槽11內的氣體14，藉此以逐漸提高水溶液12中的氣體14濃度。

循環管線17可連接冷卻裝置15，並透過冷卻裝置15降低循環管線17內的水溶液12的溫度。藉由降低水溶液12的溫度將有利於使得氣體14溶解在水溶液12中，並提高水溶液12的氣體14濃度。

具體而言，氣體14溶解在水溶液12是一種放熱反應，會提高水溶液12的溫度。當水溶液12的溫度上昇時，會降低氣體14的溶解度。為此本新型透過冷卻裝置15降低水溶液12的溫度，以利於氣體14溶於水溶液12中。

在本新型一實施例中，冷卻裝置15可包括一容置槽151、一輸入端153及一輸出端155，其中容置槽151包覆部分的循環管線17。冷卻液可經由輸入端153及輸出端155進出容置槽151，容置槽151內的冷卻液會接觸部分的循環管線17，並以熱傳導的方式降低循環管線17內的水溶液12的溫度。上述冷卻裝置15的構造僅為本新型一具體的實施方式，並非本新型權利範圍的限制。

在本新型一實施例中，如圖2及圖3所示，灑水裝置19可包括複數個分支，例如灑水裝置19可為十字形或米字形，並於灑水裝置19的表面上設置複數個穿孔191。此外灑水裝置19可連接一轉動機構193，例如灑水裝置19可透過轉動機構193連接循環管線17及/或濃度提昇槽11，並透過轉動機構193驅動灑水裝置19相對於循環管線17及/或濃度提昇槽11轉動，使得灑水裝置19噴灑出的水滴121均勻分佈在濃度提昇槽11的容置空間111內，並與容置空間111內的氣體14接觸。具體而言，轉動機構193包括馬達及/或轉動軸承等構造，為本新型常用的背景技術，在此便不詳細說明。

在本新型實施例中，灑水裝置19用以噴灑出水溶液12的水滴121而非霧滴，其中水滴121較不會長時間飄浮在容置空間111內，而是會以較快的速度往濃度提昇槽11的底部落下，例如水滴121的直徑可大於1mm，藉此可提高循環管線17及幫浦16輸送及循環水溶液12的速度，以提高氣體14溶於水溶液12的效率。

在本新型一實施例中，氣體濃度提昇裝置10可包括一液體輸出端133，例如液體輸出端133可連接濃度提昇槽11的底部，並用以將濃度提昇槽11內的水溶液12排出。具體而言，濃度提昇槽11內的水溶液12經過多次的循環、冷卻及噴灑後，水溶液12中的氣體14濃度將會逐漸增加，當水溶液12的氣體14濃度到達預設值後，便可透過液體輸出端133將濃度提昇槽11內的水溶液12排出。

在本新型一實施例中，水溶液的氣體濃度提昇裝置10可包括一液體輸入端135，用以將水溶液12輸送至濃度提昇槽11內。例如液體輸入端135可連接幫浦16或循環管線17，並經由循環管線17將水溶液12輸送至濃度提昇槽11。在實際應用時，液體輸入端135可經由循環管線17直接將外界的水溶液12輸送至濃度提昇槽11的底部。在不同實施例中，液體輸入端135可經由循環管線17將外界的水溶液12輸送至濃度提昇槽11的頂部，並經由灑水裝置19將外界的水溶液12噴灑到濃度提昇槽11內。

在本新型一實施例中，亦可於濃度提昇槽11及/或循環管線17的周圍或外部設置一隔熱層18，以避免經過冷卻裝置15的水溶液12溫度上昇，並可有效提高氣體14溶於水溶液12的效率。

請參閱圖4，為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置又一實施例的構造示意圖。如圖所示，水溶液的氣體濃度提昇裝置20包括一濃度提昇槽11、一氣體輸入端131、一冷卻裝置15、一循環管線17及一灑水裝置29，其中氣體輸入端131及循環管線17流體連接濃度提昇槽11。

本新型實施例的氣體濃度提昇裝置20基本上與圖1的氣體濃度提昇裝置10的構造相同，主要的差異在於本新型實施例的灑水裝置29為柱狀，如圖5所示，並於柱狀的灑水裝置29的表面設置複數個狹縫291，其中灑水裝置29經由各個狹縫291噴灑出片狀的水柱221。

在本新型一實施例中，灑水裝置29上的狹縫291噴灑出的水柱221之間可具有一重疊區223，如圖6所示。水柱221會受到重力的作用而往下落，並與由氣體輸入端131輸入濃度提昇槽11的氣體14接觸，使得氣體14溶於水溶液12中，而水溶液12則會匯集在濃度提昇槽11的底部。

本新型實施例的灑水裝置29亦可連接一轉動機構193，並透過轉動機構193驅動灑水裝置29相對於濃度提昇槽11轉動，使得灑水裝置29噴灑出的水柱221可均勻通過濃度提昇槽11的容置空間111。

只要是可溶於水的氣體14都可應用本新型所述的氣體濃度提昇裝置10/20，使得氣體14溶於水溶液12中，因此氣體14的種類並非本新型權利範圍的限制。

以上所述者，僅為本新型之一較佳實施例而已，並非用來限定本新型實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本新型之申請專利範圍內。

10:氣體濃度提昇裝置 11:濃度提昇槽 111:容置空間 12:水溶液 121:水滴 131:氣體輸入端 133:液體輸出端 135:液體輸入端 14:氣體 15:冷卻裝置 151:容置槽 153:輸入端 155:輸出端 16:幫浦 17:循環管線 18:隔熱層 19:灑水裝置 191:穿孔 193:轉動機構 20:氣體濃度提昇裝置 221:水柱 223:重疊區 29:灑水裝置 291:狹縫

圖1：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置一實施例的構造示意圖。

圖2：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置的灑水裝置一實施例的構造示意圖。

圖3：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置的灑水裝置又一實施例的構造示意圖。

圖4：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置一實施例的構造示意圖。

圖5：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置的灑水裝置又一實施例的立體示意圖。

圖6：為本新型水溶液的氣體濃度提昇裝置的灑水裝置又一實施例的構造示意圖。

10:氣體濃度提昇裝置

11:濃度提昇槽

111:容置空間

12:水溶液

121:水滴

131:氣體輸入端

133:液體輸出端

135:液體輸入端

14:氣體

15:冷卻裝置

151:容置槽

153:輸入端

155:輸出端

16:幫浦

17:循環管線

18:隔熱層

19:灑水裝置

193:轉動機構

Claims (9)

1. 一種水溶液的氣體濃度提昇裝置 ，包括： 一濃度提昇槽，包括一容置空間用以容置一氣體及一水溶液； 一氣體輸入端，連接該濃度提昇槽，並將該氣體輸送至該濃度提昇槽的該容置空間內； 一循環管線，連接該濃度提昇槽，並用以輸送該濃度提昇槽的該容置空間內的該水溶液； 一幫浦，連接該循環管線； 一冷卻裝置，連接該循環管線，並用以降低該循環管線內的該水溶液的溫度；及 一灑水裝置，位於該濃度提昇槽的該容置空間內，並連接該循環管線，其中該幫浦用以將該濃度提昇槽的該容置空間內的該水溶液經由該循環管線輸送至該灑水裝置，並經由該灑水裝置將該水溶液以複數個水滴或複數個水柱的狀態噴灑至該濃度提昇槽的該容置空間內，使得該濃度提昇槽內的該氣體與該水溶液接觸，以提高該水溶液中溶解的該氣體的濃度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中該灑水裝置為一十字形或一米字形，並於該十字形或該米字形的該灑水裝置的表面設置複數個穿孔。
3. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中該灑水裝置為一柱狀，並於該柱狀的該灑水裝置的表面設置複數個狹縫，使得該水溶液經由該狹縫噴灑出片狀的該水柱。
4. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一轉動機構連接該灑水裝置，並驅動該灑水裝置相對於該濃度提昇槽轉動。
5. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一隔熱層包覆該濃度提昇槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一溶液輸出端連接該濃度提昇槽，並將該水溶液輸出該濃度提昇槽。
7. 如申請專利範圍第6項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，包括一液體輸入端連接該濃度提昇槽，並用以將該水溶液輸送至該濃度提昇槽的該容置空間內。
8. 如申請專利範圍第7項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中該液體輸入端連接該循環管線或該幫浦，並經由該循環管線將該水溶液輸送至該濃度提昇槽的該容置空間內。
9. 如申請專利範圍第1項所述的水溶液的氣體濃度提昇裝置，其中該灑水裝置位於該氣體輸入端的上方。

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