專利名稱：吸收氣體的圓管式濕式分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型為提供一種圓管式濕式分離器，尤指一種通過金鋼砂研磨內管外壁及外管內壁表面以增加其親水性，并來確保高流量氣體可均勻通過內、外管間的環(huán)狀通道，不僅可提升處理氣體的流量，亦可避免氣流中粒狀物因碰撞被液體吸附所造成的干擾，且為一種結構穩(wěn)定、并能處理高流量氣流的吸收氣體的圓管式濕式分離器。
背景技術：
一般在半導體制造業(yè)上，經常利用酸堿溶液進行晶圓片的蝕刻，因此會不時排放出無機酸堿氣體如鹽酸、硝酸、硫酸和氨氣等。倘若人體于長期暴露在有害的環(huán)境下，容易造成身體病變。然而,我們由氣固分離器歷史發(fā)展上,于Keuken et al (1988)所發(fā)表水平旋轉的 濕式氣固分離器中，可清楚了解氣固分離器的主要結構為圓管并且水平擺放旋轉，其主要目的在于增加圓管內壁的濕潤度(即為親水性)，藉此當氣體通過時得以利用水吸附通過氣體內所含的氨氣，達到收集氣體并分離粒狀物的目的。但其上述所提及的濕式氣固分離器，于使用運作時氣體中的氨氣及粒狀物容易被水平旋轉圓管內的水份吸附，不僅后端儀器設備無法準確量測其氣流內的粒狀物，并使得氣體的吸附量因粒狀物碰撞而高估，造成效果不明顯。Simon and Dasgupta(1993)以垂直放置圓管與平行板的濕式氣固分離器進行氣體的采樣分析比較，兩者表面皆使用SiO2涂層以利水膜形成，其結果因SiO2圓管表面無法有效形成均勻水膜，圓管氣固分離器的氣體收集效率低于平板氣固分離器。而目前市面上已有業(yè)者針對其現(xiàn)有氣固分離器效能不明顯的問題加以改善，其主要將現(xiàn)有圓管結構修正為平板方式，并于平板上涂覆TiO2及UV照射處理，使TiO2涂覆層產生光觸媒作用進而增加親水性；雖然利用平板方式可以改善習用效能不彰達到收集氣體的目的，但平板式的氣固分離器的缺點在于兩片平板間的最大極限為3_，若讓兩片平板距離過大(超過3mm)固然可以提升流量，但氣體無法與兩片平板的液體接觸，同樣的將無法吸附氣體中的氨氣等物質。且所收集的氣流自收集管進入平板氣固分離器時，因氣流場的改變與缺乏導流機制，氣流在兩片平板間形成紊流，不利于氣固的分離收集。除此之外，平板上涂覆TiO2及UV亦增加制作成本且結構也較為復雜。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種吸收氣體的圓管式濕式分離器，利用金鋼砂研磨內、外管表面處增加其親水性附著程度，并以經導流設計的環(huán)狀氣流通道，使采樣氣流得以層流狀態(tài)通過，可提高圓管式濕式分離器對于氣體吸附的效率及減少粒狀物的碰撞損失。為達上述的目的，本實用新型其主要包括有一進氣部，該進氣部結合一外管，該外管內壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第一磨砂層，且該外管內設有一內管，該內管外壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第二磨砂層，并該內管及該外管與一排氣部相互結合，其中該進氣部上設置有至少一將液體導入該外管內壁的第一進水部，又該進氣部上設置有至少一將液體導入該內管外壁的第二進水部，另該排氣部上設置有至少一將該外管上液體導流至外的第一收水部，又該排氣部設置有一與該內管結合、并得以收集該內管外壁上液體的集水杯，且該內管于鄰近該排氣部端處套設有一與該集水杯結合的固定部，該固定部周緣形成有數(shù)個導流孔，又該固定部底部形成有一與該些導流孔相通的出水孔，并該排氣部上設置有一將該出水孔液體導流至外的第二收水部。本實用新型具體包括一進氣部；一與該進氣部結合的外管，其內壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第一磨砂層；一內管，其外壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第二磨砂層，且該內管位于該外管內； 一排氣部，與該外管及該內管結合。其中該進氣部上設置有至少一將液體導入該外管內壁的第一進水部；其中該進氣部上設置有至少一將液體導入該內管外壁的第二進水部；其中該排氣部上設置有至少一將該外管上液體導流至外的第一收水部；其中該排氣部設置有一與該內管結合、并得以收集該內管外壁上液體的集水杯；其中該內管于鄰近該排氣部端處套設有一與該集水杯結合的固定部，該固定部周緣形成有數(shù)個導流孔，該固定部底部形成有一與該些導流孔相通的出水孔；其中該排氣部上設置有一將該出水孔液體導流至外的第二收水部；其中該內管于鄰近該進氣部端處設置有一呈漸擴形態(tài)的導流部，且該內管的外壁為環(huán)形曲面形態(tài)，另該進氣部、該外管及該排氣部的內壁為環(huán)形曲面形態(tài)；其中該進氣部上設置有一防止水位溢流至外的溢位裝置；其中該排氣部與至少一三向電動球閥配合運作，又該第一磨砂層及該第二磨砂層上設置有一增加液體擴散的網格部，且該第一磨砂層及該第二磨砂層通過金鋼砂研磨所形成。藉由上述結構組成，欲當操作者進行氣體分析使用時，首先利用二個三向電動球閥將水導入濕潤靜置數(shù)分鐘后再將水排除，再通過第一進水部及第二進水部將水導入至外管內壁及內管外壁上，而本實用新型的內、外管經由金鋼砂研磨形成具有環(huán)狀磨砂形態(tài)的第一磨砂層及第二磨砂層，主要用以增加管壁表面親水性，因此當氣體導入內、外管上的均勻水膜時，即可通過水膜將氣體內的水溶性氣體吸附，最后可連接懸浮微粒的收集分析設備。在上述結構下，亦使本實用新型的氣體流量達到16.7L/min，符合現(xiàn)今相關法規(guī)對于空氣污染物的采樣流量需求，而此流量是已有技術無法達到的氣體流量。此外本實用新型不需涂覆TiO2及UV照射處理，且進水部無須設置溢流槽，因此結構較為簡單，相對降低制作成本，是以改善現(xiàn)有結構復雜的問題。本實用新型的優(yōu)點在于I.本實用新型通過簡單設計構造，亦能達到比現(xiàn)有技術更高的氣體流量16. 7L/min02.本實用新型通過氣流場的模擬分析，可分離采樣氣流內懸浮微粒及水溶性氣體(例如氨氣)的效率高，并可避免懸浮微粒在氣體分離設備內的沉積損失，降低量測分析的誤差。3.本實用新型的結構合理簡單，可持久穩(wěn)定運作，達到降低成本的目的，同時兼具避免耗材使用。

圖1為本實用新型較佳實施例的立體圖。圖2為本實用新型較佳實施例的剖視圖。圖3為本實用新型較佳實施例的外管示意圖。圖4為本實用新型較佳實施例的內管示意圖。圖5為本實用新型較佳實施例的實施示意圖一。圖6為本實用新型較佳實施例的實施示意圖二。圖7為本實用新型較佳實施例的實施示意圖三。
具體實施方式
如附圖I至附圖4所示，為本實用新型較佳實施例的立體圖、剖視圖、外管示意圖及內管示意圖，由圖中可清楚看出本實用新型吸收氣體的圓管式濕式分離器包括一進氣部10，該進氣部10上設置有至少一將液體導入下述外管11內壁的第一進水部101，該進氣部10上設置有至少一將液體導入下述內管12外壁的第二進水部102 ；—與該進氣部10結合的外管11，其內壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第一磨砂層111 ;一內管12，其外壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第二磨砂層121，且該內管12位于該外管11內，該內管12于鄰近進氣部10端處設置有一呈漸擴形態(tài)的導流部122 ；一排氣部13，與該外管11及該內管12結合，該排氣部13上設置有至少一將該外管11上液體導流至外的第一收水部131，該排氣部13設置有一與該內管12結合、并得以收集該內管12外壁上液體的集水杯132，該內管12于鄰近該排氣部13端處套設有一與該集水杯132結合的固定部133，該固定部133周緣形成有數(shù)個導流孔134，又該固定部133底部形成有一與該些導流孔134相通的出水孔135，該排氣部13上設置有一將該出水孔135液體導流至外的第二收水部136。呈上所述，該第一磨砂層111及該第二磨砂層121通過金鋼砂研磨所形成，且該進氣部10、該外管11內壁及該內管12外壁為環(huán)形曲面形態(tài)。藉由上述的結構與組成設計，茲就本實用新型的使用情形說明如下如附圖2至附圖7所示，為本實用新型較佳實施例的剖視圖、外管示意圖、內管示意圖及實施示意圖，由圖中可清楚看出，于使用運作前，為達到更完整的濕潤效果，首先于排氣部13上分別連結二個三向電動球閥20并導接一進水管路，讓各三向電動球閥20與進水管路相互導通運作，此時液體由三向電動球閥20充滿開始將內管12外壁及外管11內壁上的第一磨砂層111與第二磨砂層121做潤濕動作，當液體由下往上(沿箭頭方向)補水至進氣部10上的溢位裝置21時，進水管路則不再補水，在靜至數(shù)分種后再將水排出(沿箭頭方向)，欲當進行氣固分離時，將進氣部10上的第一進水部101及第二進水部102分別接設進水管路，讓水經由進水管路分別經由第一進水部101及第二進水部102，并由內管12及外管11上方將水導入，然而再將水導入前亦能進一步在第一磨砂層111及第二磨砂層121上鋪設網格部22，藉由網格部22的設置得以增加液體在第一磨砂層111及第二磨砂層121上的擴散效應，當完成上述運作后，水隨即在第一磨砂層111及第二磨砂層121上進行環(huán)狀擴散，當?shù)谝荒ド皩?11及第二磨砂層121上充滿水時形成有一薄薄水膜，此時再將氣體經由進氣部10注入，當氣體經由擴散作用快速通過各該充滿水膜的第一磨砂層111、第二磨砂層121及導流部122時，藉由水膜將氣體的氨氣等物質加以吸附，最后流動于外管11上的水導流至第一收水部131，而流動于內管12上的水導流至內管12設置的集水杯132上，但由于內管12與集水杯132是通過固定部133結合，因此當集水杯132上的水收集至一定程度時，則會流經固定部133周緣形成的導流孔134，再經由導流孔134往下流動至出水孔135—端連結相通的第二收水部136把水排出，呈上所述，第一收水部131及第二收水部136端處連結一抽水幫浦，因此最后留下的懸浮粒狀物導流到后端的檢測儀器中，進行分析檢測，藉此運用上述的結構組成，本實用新型的氣體流量可達到16. 7L/min以上(含16. 7L/ min),但對于流量低于16. 7L/min的氣體,本實用新型吸收氣體的圓管式濕式分離器亦可適用。
權利要求1.一種吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于包括 一進氣部； 一與該進氣部結合的外管，其內壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第一磨砂層； 一內管，其外壁設有一呈環(huán)狀磨砂形態(tài)的第二磨砂層，且該內管位于該外管內； 一排氣部，與該外管及該內管結合。
2.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該進氣部上設置有至少一將液體導入該外管內壁的第一進水部。
3.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該進氣部上設置有至少一將液體導入該內管外壁的第二進水部。
4.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該排氣部上設置有至少一將該外管上液體導流至外的第一收水部。
5.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該排氣部設置有一與該內管結合、并得以收集該內管外壁上液體的集水杯。
6.根據權利要求5所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該內管于鄰近該排氣部端處套設有一與該集水杯結合的固定部，該固定部周緣形成有數(shù)個導流孔，該固定部底部形成有一與該些導流孔相通的出水孔。
7.根據權利要求6所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該排氣部上設置有一將該出水孔液體導流至外的第二收水部。
8.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該內管于鄰近該進氣部端處設置有一呈漸擴形態(tài)的導流部，且該內管的外壁為環(huán)形曲面形態(tài)，另該進氣部、該外管及該排氣部的內壁為環(huán)形曲面形態(tài)。
9.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該進氣部上設置有一防止水位溢流至外的溢位裝置。
10.根據權利要求I所述的吸收氣體的圓管式濕式分離器，其特征在于其中該排氣部與至少一三向電動球閥配合運作，又該第一磨砂層及該第二磨砂層上設置有一增加液體擴散的網格部，且該第一磨砂層及該第二磨砂層通過金鋼砂研磨所形成。
專利摘要本實用新型為有關一種吸收氣體的圓管式濕式分離器，其主要通過外管內壁及內管外壁呈環(huán)形磨砂形態(tài)的第一磨砂層及第二磨砂層增加其表面親水性，藉此有利于內管外壁及外管內壁表面上形成均勻水膜，可自氣流中吸附水溶性氣體。在內管與外管間所形成的環(huán)狀氣流通道，即使在高流量下，氣流仍可以層流的狀態(tài)通過，不僅可提高氣體吸附效率，同時可減少粒狀物碰撞干擾的實用進步性。此外，本實用新型主要應用于酸堿氣體采樣裝置或氣體粒狀物分離采樣設備，并能結合離子層析儀與高效能液相層析儀等分析設備進行自動酸堿氣體粒狀物的分離采樣。
文檔編號B01D53/18GK202666658SQ201220202118
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2012年5月8日
發(fā)明者張士昱, 黃振榮 申請人:張士昱, 黃振榮