TWM620880U - 具熱源之轉輪系統 - Google Patents

Abstract

本創作為一種具熱源之轉輪系統，主要係透過增加一熱管之設計，該熱管係具有一蒸發段及一冷凝段，並有冷媒在熱管內，其中該熱管之蒸發段係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，而該熱管之冷凝段係設於該廢氣進氣管路上，使來源廢氣能經過該熱管之冷凝段進行加熱處理，而焚燒後之氣體能經過該熱管之蒸發段進行處理，並透過該熱管之蒸發段與冷凝段來回循環，以具有提升有機廢氣處理效率。

Description

具熱源之轉輪系統

本創作係有關於一種具熱源之轉輪系統，尤指一種具有提升有機廢氣處理效率，而適用於半導體產業、光電產業或化學相關產業的有機廢氣處理系統或類似設備。

目前在半導體產業或光電產業的製造生產過程中都會產生具有揮發性有機氣體(VOC)，因此，在各廠區都會安裝處理揮發性有機氣體(VOC)的處理設備，以避免揮發性有機氣體(VOC)直接排入空氣中而造成空氣污染。

但是近年來，政府對空氣汙染非常重視，也因此在煙囪的排放標準上訂定了有關大氣品質標準，同時將依國際管制趨勢發展，逐期檢討。

因此，本創作人有鑑於上述缺失，期能提出一種具有提升有機廢氣處理效率的具熱源之轉輪系統，令使用者可輕易操作組裝，乃潛心研思、設計組製，以提供使用者便利性，為本創作人所欲研發之創作動機。

本創作之主要目的，在於提供一種具熱源之轉輪系統，主要係透過增加一熱管之設計，該熱管係具有一蒸發段及一冷凝段，並有冷媒 在熱管內，其中該熱管之蒸發段係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，而該熱管之冷凝段係設於該廢氣進氣管路上，使來源廢氣能經過該熱管之冷凝段進行加熱處理，而焚燒後之氣體能經過該熱管之蒸發段進行處理，並透過該熱管之蒸發段與冷凝段來回循環，以具有提升有機廢氣處理效率，進而增加整體之實用性。

本創作之另一目的，在於提供一種具熱源之轉輪系統，其中該熱管係由該管殼及吸液芯所組成，該吸液芯係緊貼於該管殼內壁上，當該管殼內形成負壓狀態後裝有適量的冷媒，使緊貼於管殼內壁的吸液芯能充滿冷媒，當該直燃式焚燒爐(TO)內的焚燒後之氣體通過該熱管之蒸發段時，該熱管內會產生蒸發氣化現象以將液體變為蒸氣，而蒸氣在微小的壓差下流向該熱管之冷凝段，當來源廢氣通過該熱管之冷凝段時，該熱管內會產生凝結現象以將蒸氣變為液體，並再回流到該熱管之蒸發段，使能透過循環方式讓來源廢氣的相對溼度降低，以具有提升進入吸附轉輪之吸附區吸附之效能，進而增加整體之吸附性。

本創作之次一目的，在於提供一種具熱源之轉輪系統，透過該吸附轉輪之脫附區需透過熱氣來進行，而該熱氣之來源有兩種，第一種為該直燃式焚燒爐(TO)內設有第三熱交換器，該第三熱交換器係設於該熱管與該第一熱交換器之間，且該熱氣輸送管路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的另一側連接，而該熱氣輸送管路的另一端係與該第三熱交換器之第三冷側管路的另一端連接，另第二種為設有一加熱器，其中該加熱器係為空氣對空氣熱交換器、液體對空氣熱交換器、電加熱器、瓦斯加熱器之其中任一種，而該熱氣輸送管路的另一端係與該加熱器連接，且該熱氣輸送管 路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的另一側連接，使該吸附轉輪之脫附區能具有高溫脫附之效果，進而增加整體之操作性。

為了能夠更進一步瞭解本創作之特徵、特點和技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，惟所附圖式僅提供參考與說明用，非用以限制本創作。

10:直燃式焚燒爐(TO)

101:爐頭

102:爐膛

11:入口

12:出口

20:第一熱交換器

21:第一冷側管路

22:第一熱側管路

30:第二熱交換器

31:第二冷側管路

32:第二熱側管路

40:第三熱交換器

41:第三冷側管路

42:第三熱側管路

50:加熱器

61:第一冷側輸送管路

62:第二冷側輸送管路

70:吸附轉輪

701:吸附區

702:冷卻區

703:脫附區

71:廢氣進氣管路

711:廢氣連通管路

7111:廢氣連通控制閥門

712:風機

72:淨氣排放管路

721:風機

73:冷卻氣進氣管路

74:冷卻氣輸送管路

75:熱氣輸送管路

76:脫附濃縮氣體管路

761:風機

80:煙囪

90:熱管

901:蒸發段

902:冷凝段

91:管殼

92:吸液芯

第1圖係為本創作之主要實施態樣的系統架構示意圖。

第2圖係為本創作之主要實施態樣的另一系統架構示意圖。

第3圖係為本創作之熱管示意圖。

第4圖係為本創作之另一實施態樣的系統架構示意圖。

第5圖係為本創作之另一實施態樣的系統架構示意圖。

請參閱第1圖至第5圖，係為本創作實施例之示意圖。而本創作之具熱源之轉輪系統的最佳實施方式係運用於半導體產業、光電產業或化學相關產業的揮發有機廢氣處理系統或類似設備，以具有提升有機廢氣處理效率。

而本創作之具熱源之轉輪系統，主要係包括有一直燃式焚燒爐(TO)10、一第一熱交換器20、一第二熱交換器30、一第三熱交換器40、一第一冷側輸送管路61、一第二冷側輸送管路62、一吸附轉輪70、一煙囪80及一熱管90的組合設計(如第1圖至第2圖所示)，其中該第一熱交換器20係設有第一冷側管路21及第一熱側管路22， 該第二熱交換器30係設有第二冷側管路31及第二熱側管路32，該第三熱交換器40係設有第三冷側管路41及第三熱側管路42。另該直燃式焚燒爐(TO)10係設有一爐頭101及一爐膛102，該爐頭101係與該爐膛102係相通，且該第一熱交換器20、第二熱交換器30及第三熱交換器40係分別設於該直燃式焚燒爐(TO)10之爐膛102內，而該直燃式焚燒爐(TO)10係設有入口11及出口12，且該入口11係設於該爐頭101處，而該直燃式焚燒爐(TO)10之出口12係連接至該煙囪80，藉此，使有機廢氣能由該入口11來進入該爐頭101內進行燃燒，再讓經過燃燒後之氣體能穿過該爐膛102，並由該出口12來排出至煙囪80處進行排放，以具有節省能源之效能。

另本創作之吸附轉輪70係設有吸附區701、冷卻區702及脫附區703，該吸附轉輪70係連接有一廢氣進氣管路71、一淨氣排放管路72、一冷卻氣進氣管路73、一冷卻氣輸送管路74、一熱氣輸送管路75及一脫附濃縮氣體管路76(如第1圖至第2圖所示)。其中該吸附轉輪70係為沸石濃縮轉輪或是其他材質之濃縮轉輪。而該廢氣進氣管路71的一端係連接至該吸附轉輪70之吸附區701的一側，使該廢氣進氣管路71能將來源廢氣輸送到該吸附轉輪70之吸附區701的一側，而該淨氣排放管路72的一端係與該吸附轉輪70之吸附區701的另一側連接，該淨氣排放管路72的另一端來與該煙囪80連接，且該淨氣排放管路72係設有一風機721(如第2圖所示)，使能透過該風機721來將該淨氣排放管路72內的經過吸附後之氣體推拉到該煙囪80內以進行排放。

另該吸附轉輪70之冷卻區702的一側係連接該冷卻氣進氣管路73，以供氣體進入該吸附轉輪70之冷卻區702來進行冷卻使用，而該吸附轉輪70之冷卻區702的另一側係連接該冷卻氣輸送管路74的一端，該冷卻氣輸送管路74的另一端則與該第三熱交換器40之第三冷側管路41的一端連接(如第1圖至第2圖所示)，以將進入該吸附轉輪70之冷卻區702後之氣體輸送到該第三熱交換器40內進行熱交換。再者，該熱氣輸送管路75的一端係與該吸附轉輪70之脫附區703的另一側連接，且該熱氣輸送管路75的另一端係與該第三熱交換器40之第三冷側管路41的另一端連接，以能將經由該第三熱交換器40進行熱交換的高溫熱氣透過該熱氣輸送管路75來輸送到該吸附轉輪70之脫附區703來進行脫附使用。

而上述該吸附轉輪70之冷卻區702係設有兩種實施方式，其中第一種實施方式為該吸附轉輪70之冷卻區702的一側所連接的冷卻氣進氣管路73乃是供新鮮空氣或外氣進入(如第1圖所示)，透過該新鮮空氣或外氣來提供該吸附轉輪70之冷卻區702降溫用。另第二種實施方式係該廢氣進氣管路71係設有一廢氣連通管路711，而該廢氣連通管路711的另一端係與該冷卻氣進氣管路73連接(如第2圖所示)，以能透過該廢氣連通管路711來將該廢氣進氣管路71內的來源廢氣輸送到該吸附轉輪70之冷卻區702以進行降溫使用，另該廢氣連通管路711係設有一廢氣連通控制閥門7111(如第2圖所示),以控制該廢氣連通管路711的風量。

另該脫附濃縮氣體管路76的一端係與該吸附轉輪70之 脫附區703的一側連接，而該脫附濃縮氣體管路76的另一端係與該第一熱交換器20之第一冷側管路21的一端連接，其中該第一熱交換器20之第一冷側管路21的另一端係與該第一冷側輸送管路61的一端連接，該第一冷側輸送管路61的另一端則與該第二熱交換器30之第二冷側管路31的一端連接，而該第二熱交換器30之第二冷側管路31的另一端係與該第二冷側輸送管路62的一端連接，且該第二冷側輸送管路62的另一端則與該直燃式焚燒爐(TO)10之入口11連接(如第1圖至第2圖所示)，以能將經過高溫所脫附下來的脫附濃縮氣體能透過該脫附濃縮氣體管路76來輸送到該第一熱交換器20之第一冷側管路21的一端內，且由該第一熱交換器20之第一冷側管路21的另一端來輸送到該第一冷側輸送管路61的一端內，並由該第一冷側輸送管路61的另一端來輸送到該第二熱交換器30之第二冷側管路31的一端內，再由該第二熱交換器30之第二冷側管路31的另一端來輸送到該第二冷側輸送管路62的一端內，最後由該第二冷側輸送管路62的另一端來輸送到該直燃式焚燒爐(TO)10之入口11內，使能讓該直燃式焚燒爐(TO)10的爐頭101來進行高溫裂解，以能減少揮發性有機化合物。另該脫附濃縮氣體管路76係設有一風機761(如第2圖所示)，以能將脫附濃縮氣體來推拉進入該第一熱交換器20之第一冷側管路21的一端內。

再者，本創作主要係透過增加一熱管90之設計，該熱管90係具有一蒸發段901及一冷凝段902(如第3圖所示)，其中該熱管90之蒸發段901係設於該直燃式焚燒爐(TO)10之爐膛102內，而該熱管90之蒸發段901的一端係與該第二熱交換器30之第二熱側管 路32的另一端連接，且該熱管90之蒸發段901的另一端係與該第三熱交換器40之第三熱側管路42的一端連接(如第1圖至第2圖所示)，另該熱管90之冷凝段902係設於該廢氣進氣管路71上，該廢氣進氣管路71的來源廢氣先進入該熱管90之冷凝段902的一端後，再由該熱管90之冷凝段902的另一端輸出，並經由該廢氣進氣管路71來輸送至吸附轉輪70之吸附區701的一側(如第1圖至第2圖所示)，使來源廢氣能經過該熱管90之冷凝段902進行加熱處理，而焚燒後之氣體能經過該熱管90之蒸發段901進行處理。另該廢氣進氣管路71係設有一風機712(如第2圖所示)，以能將來源廢氣來推拉進入該熱管90之冷凝段902的一端內。

而上述之熱管90係由該管殼91及吸液芯92所組成，該吸液芯92係緊貼於該管殼91內壁上(如第3圖所示)，當該管殼91內形成負壓狀態後裝有適量的冷媒，使緊貼於管殼91內壁的吸液芯92能充滿冷媒，當該直燃式焚燒爐(TO)10內的焚燒後之氣體通過該熱管90之蒸發段901時，該熱管90內會產生蒸發氣化現象以將液體變為蒸氣，而蒸氣在微小的壓差下流向該熱管90之冷凝段902，當來源廢氣通過該熱管90之冷凝段902時，該熱管90內會產生凝結現象以將蒸氣變為液體，並再回流到該熱管90之蒸發段901，且透過該熱管90之蒸發段901與冷凝段902來回循環，讓來源廢氣的相對溼度降低，以具有提升進入吸附轉輪70之吸附區701吸附之效能。

而上述之直燃式焚燒爐(TO)10之爐頭101係能將經過焚燒後之氣體先輸送到該第二熱交換器30之第二熱側管路32的一側以 進行熱交換，再由該第二熱交換器30之第二熱側管路32的另一側來將經過焚燒後之氣體再輸送到該熱管90之蒸發段901內(如第1圖至第2圖所示)，且焚燒後之氣體通過該熱管90之蒸發段901後，再輸送到該第三熱交換器40之第三熱側管路42的一側以進行熱交換，之後再由該第三熱交換器40之第三熱側管路42的另一側來將經過焚燒後之氣體再輸送到該第一熱交換器20之第一熱側管路22的一側以進行熱交換，最後由該第一熱交換器20之第一熱側管路22的另一側來輸送到該直燃式焚燒爐(TO)10之出口12，再由該直燃式焚燒爐(TO)10之出口12來輸送到煙囪80(如第1圖至第2圖所示)，以透過該煙囪80來進行排放。

再者，本創作具熱源之轉輪系統的另一實施態樣(如第4圖至第5圖所示)，其中該中的直燃式焚燒爐(TO)10、第一熱交換器20、第二熱交換器30、第一冷側輸送管路61、第二冷側輸送管路62、吸附轉輪70、煙囪80及熱管90是採與上述相同之設計，因此，上述的直燃式焚燒爐(TO)10、第一熱交換器20、第二熱交換器30、第一冷側輸送管路61、第二冷側輸送管路62、吸附轉輪70、煙囪80及熱管90內容不在重複，請參考上述之說明內容。

而上述之差異乃為在於另一實施態樣中將原來該熱氣輸送管路75的另一端所連接設於該直燃式焚燒爐(TO)10之爐膛102內的第三熱交換器40拿掉，並讓該熱氣輸送管路75的另一端改連接一個另外設在該直燃式焚燒爐(TO)10之爐膛102外的加熱器50(如第4圖至第5圖所示)，其中該加熱器50係為空氣對空氣熱交換器、液體對空氣 熱交換器、電加熱器、瓦斯加熱器之其中任一種，使該吸附轉輪70之冷卻區702的另一側所連接的冷卻氣輸送管路74的另一端係與該加熱器50連接(如第1圖至第2圖所示)，以將進入該吸附轉輪70之冷卻區702後之氣體輸送到該加熱器50內進行加熱，而該熱氣輸送管路75的一端係與該吸附轉輪70之脫附區703的另一側連接，且該熱氣輸送管路75的另一端係與該加熱器50連接，以能將經由該加熱器50加熱後的高溫熱氣透過該熱氣輸送管路75來輸送到該吸附轉輪70之脫附區703來進行脫附使用。

藉由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本創作的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍；故，凡依本創作申請專利範圍及創作說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

10:直燃式焚燒爐(TO)

101:爐頭

102:爐膛

11:入口

12:出口

20:第一熱交換器

21:第一冷側管路

22:第一熱側管路

30:第二熱交換器

31:第二冷側管路

32:第二熱側管路

40:第三熱交換器

41:第三冷側管路

42:第三熱側管路

61:第一冷側輸送管路

62:第二冷側輸送管路

70:吸附轉輪

701:吸附區

702:冷卻區

703:脫附區

71:廢氣進氣管路

72:淨氣排放管路

73:冷卻氣進氣管路

74:冷卻氣輸送管路

75:熱氣輸送管路

76:脫附濃縮氣體管路

80:煙囪

90:熱管

91:管殼

92:吸液芯

Claims (10)

1. 一種具熱源之轉輪系統，係包括：

   一直燃式焚燒爐(TO)，該直燃式焚燒爐(TO)係設有一爐頭及一爐膛，該爐頭與該爐膛係相通，該直燃式焚燒爐(TO)係設有入口及出口，該入口係設於該爐頭處；

   一第一熱交換器，該第一熱交換器係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該第一熱交換器係設有第一冷側管路及第一熱側管路；

   一第二熱交換器，該第二熱交換器係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該第二熱交換器係設有第二冷側管路及第二熱側管路；

   一第三熱交換器，該第三熱交換器係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該第三熱交換器係設有第三冷側管路及第三熱側管路；

   一第一冷側輸送管路，該第一冷側輸送管路的一端係與該第一冷側管路的另一端連接，該第一冷側輸送管路的另一端係與該第二冷側管路的一端連接；

   一第二冷側輸送管路，該第二冷側輸送管路的一端係與該第二冷側管路的另一端連接，該第二冷側輸送管路的另一端係與該直燃式焚燒爐(TO)之入口連接；

   一吸附轉輪，該吸附轉輪係設有吸附區、冷卻區及脫附區，該吸附轉輪係連接有一廢氣進氣管路、一淨氣排放管路、一冷卻氣進氣管路、一冷卻氣輸送管路、一熱氣輸送管路及一脫附濃縮氣體管路，該廢氣進氣管路的一端係連接至該吸附轉輪之吸附區的一側，該淨氣排放管路的一端係與該吸附轉輪之吸附區的另一側連接，該冷卻氣進氣管路的一端係與 該吸附轉輪之冷卻區之一側連接，該冷卻氣輸送管路的一端係與該吸附轉輪之冷卻區的另一側連接，該冷卻氣輸送管路的另一端係與該第三熱交換器之第三冷側管路的一端連接，該熱氣輸送管路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的另一側連接，該熱氣輸送管路的另一端係與該第三熱交換器之第三冷側管路的另一端連接，該脫附濃縮氣體管路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的一側連接，該脫附濃縮氣體管路的另一端係與該第一熱交換器之第一冷側管路的一端連接；

   一煙囪，該淨氣排放管路的另一端係與該煙囪連接；以及

   一熱管，該熱管係具有一蒸發段及一冷凝段，該熱管之蒸發段係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該熱管之蒸發段的一端係與該第二熱交換器之第二熱側管路的另一端連接，該熱管之蒸發段的另一端係與該第三熱交換器之第三熱側管路的一端連接，該熱管之冷凝段係設於該廢氣進氣管路上，該廢氣進氣管路的來源廢氣先進入該熱管之冷凝段的一端後，再由該熱管之冷凝段的另一端輸出，並經由該廢氣進氣管路來輸送至吸附轉輪之吸附區的一側。
2. 一種具熱源之轉輪系統，係包括：

   一直燃式焚燒爐(TO)，該直燃式焚燒爐(TO)係設有一爐頭及一爐膛，該爐頭與該爐膛係相通，該直燃式焚燒爐(TO)係設有入口及出口，該入口係設於該爐頭處；

   一第一熱交換器，該第一熱交換器係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該第一熱交換器係設有第一冷側管路及第一熱側管路；

   一第二熱交換器，該第二熱交換器係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛 內，該第二熱交換器係設有第二冷側管路及第二熱側管路；

   一第一冷側輸送管路，該第一冷側輸送管路的一端係與該第一冷側管路的另一端連接，該第一冷側輸送管路的另一端係與該第二冷側管路的一端連接；

   一第二冷側輸送管路，該第二冷側輸送管路的一端係與該第二冷側管路的另一端連接，該第二冷側輸送管路的另一端係與該直燃式焚燒爐(TO)之入口連接；

   一吸附轉輪，該吸附轉輪係設有吸附區、冷卻區及脫附區，該吸附轉輪係連接有一廢氣進氣管路、一淨氣排放管路、一冷卻氣進氣管路、一冷卻氣輸送管路、一熱氣輸送管路及一脫附濃縮氣體管路，該廢氣進氣管路的一端係連接至該吸附轉輪之吸附區的一側，該淨氣排放管路的一端係與該吸附轉輪之吸附區的另一側連接，該冷卻氣進氣管路的一端係與該吸附轉輪之冷卻區之一側連接，該冷卻氣輸送管路的一端係與該吸附轉輪之冷卻區的另一側連接，該熱氣輸送管路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的另一側連接，該脫附濃縮氣體管路的一端係與該吸附轉輪之脫附區的一側連接，該脫附濃縮氣體管路的另一端係與該第一熱交換器之第一冷側管路的一端連接；

   一煙囪，該淨氣排放管路的另一端係與該煙囪連接；以及

   一熱管，該熱管係具有一蒸發段及一冷凝段，該熱管之蒸發段係設於該直燃式焚燒爐(TO)之爐膛內，該熱管之蒸發段的一端係與該第二熱交換器之第二熱側管路的另一端連接，該熱管之蒸發段的另一端係與該第一熱交換器之第一熱側管路的一端連接，該熱管之冷凝段係設於該廢氣進 氣管路上，該廢氣進氣管路的來源廢氣先進入該熱管之冷凝段的一端後，再由該熱管之冷凝段的另一端輸出，並經由該廢氣進氣管路來輸送至吸附轉輪之吸附區的一側。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該直燃式焚燒爐(TO)之出口係進一步連接至該煙囪。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該冷卻氣進氣管路係進一步為供新鮮空氣或是外氣來進入。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該廢氣進氣管路係進一步設有一廢氣連通管路，該廢氣連通管路係與該冷卻氣進氣管路連接，該廢氣連通管路係進一步設有一廢氣連通控制閥門，以控制該廢氣連通管路的風量。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該脫附濃縮氣體管路係進一步設有一風機。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該淨氣排放管路係進一步設有一風機。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該廢氣進氣管路係進一步設有一風機。
9. 如申請專利範圍第2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該冷卻氣輸送管路的另一端係進一步與一加熱器連接，該熱氣輸送管路的另一端係進一步與該加熱器連接，其中該加熱器係進一步為空氣對空氣熱交換器、液體對空氣熱交換器、電加熱器、瓦斯加熱器之其中任一種。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述之具熱源之轉輪系統，其中該熱管 係進一步由管殼及吸液芯所組成，該吸液芯係緊貼於該管殼內壁上，當該管殼內形成負壓狀態後裝有適量的冷媒，使緊貼於管殼內壁的吸液芯能充滿冷媒。

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