TWI716501B - 節能風管系統 - Google Patents

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一種節能風管系統，包含一集氣總管、一廢氣淨化單元、一集氣支管單元及一導風單元。集氣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集氣支管、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，及一個兩端分別連通一下游第二集氣口及一下游第二進氣口的下游第二集氣支管。導風單元包含一個使氣體由上游集氣口往下游第一進氣口流動的上游導風裝置、一個使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，以及一個使氣體由下游第二集氣口往下游第二進氣口流動的下游第二導風裝置。

Description

節能風管系統
本發明是有關於一種風管系統，特別是指一種能夠節約能源消耗的節能風管系統。
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，此種廢氣需透過風管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。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能解決能耗問題的節能風管系統。
於是本發明節能風管系統，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。該下游集氣區具有一下游第一進氣口、一下游第二進氣口、一下游第一集氣口及一下游第二集氣口。該節能風管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、一集氣支管單元及一導風單元。該集氣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集氣支管、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，以及一個兩端分別連通該下游第二集氣口及該下游第二進氣口的下游第二集氣支管。該導風單元包括一上游導風裝置、一下游第一導風裝置及一下游第二導風裝置。該上游導風裝置裝設於該上游集氣支管，使該上游集氣支管內的氣體由該上游集氣口往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。該下游第二導風裝置裝設於該下游第二集氣支管，使該下游第二集氣支管內的氣體由該下游第二集氣口往該下游第二進氣口流動。
在一些實施態樣中，節能風管系統還包含一分流管單元及一閥門單元。該分流管單元包括一第一分流管，該第一分流管的兩端分別連通該下游第一集氣支管及該下游第二集氣支管。該閥門單元包括一第一閥門及一第二閥門，該第一閥門設置於該第一分流管，該第二閥門設置於該下游第二集氣支管並位於該下游第二集氣支管對該第一分流管的連接處及該下游第二集氣支管對該下游第二進氣口的連接處之間。
在一些實施態樣中，該節能風管系統還包含一廢氣濃度偵測單元，該廢氣濃度偵測單元裝設於該集氣總管、該集氣支管單元、該下游集氣區的其中一者。
在一些實施態樣中，該節能風管系統還包含一控制單元，該控制單元電連接於該廢氣濃度偵測單元、該第一閥門及該第二閥門，能依該廢氣濃度偵測單元測得之廢氣濃度控制該第一閥門及該第二閥門的啟閉狀態。
在一些實施態樣中，該下游集氣區還具有一下游第三進氣口及一下游第三集氣口，該集氣支管單元還包括一個兩端分別連通該下游第三進氣口及該下游第三集氣口的下游第三集氣支管，該導風單元還包括一裝設於該下游第三集氣支管的下游第三導風裝置，該下游第三導風裝置使該下游第三集氣支管內的氣體由該下游第三集氣口往該下游第三進氣口流動。
在一些實施態樣中，該分流管單元還包括一個兩端分別連通該下游第一集氣支管及該下游第三集氣支管的第二分流管，該閥門單元還包括一設置於該第二分流管的第三閥門，以及一設置於該下游第三集氣支管並位於該下游第三集氣支管對該第二分流管的連接處及該下游第三集氣支管對該下游第三進氣口的連接處之間的第四閥門。
在一些實施態樣中，該節能風管系統還包含一廢氣濃度偵測單元及一控制單元，該廢氣濃度偵測單元裝設於該集氣總管、該集氣支管單元、該下游集氣區的其中一者，該控制單元電連接於該廢氣濃度偵測單元、該第一閥門、該第二閥門、該第三閥門及該第四閥門，能依該廢氣濃度偵測單元測得之廢氣濃度控制該第一閥門、該第二閥門、該第三閥門及該第四閥門的啟閉狀態。
本發明至少具有以下功效：該節能風管系統能讓上游集氣區及下游集氣區的廢氣匯聚後由單一個下游集氣支管排放至集氣總管，如此能有效管控集氣總管中的總集氣風量，節省廢氣淨化單元的能耗。
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，為本發明節能風管系統100之第一實施例。該節能風管系統100架設於相互隔離的一上游集氣區200及一下游集氣區300，用於收集處理上游集氣區200與下游集氣區300於製造產品時所產生之製程廢氣。該上游集氣區200例如為塗佈製程等常溫製程區但不以此製程為限，可讓加工人員於該區進行製程相關事務之操作，並包括一用於收集廢氣的上游集氣口201。該下游集氣區300例如為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。
該節能風管系統100包含一集氣總管1、一集氣支管單元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。
該集氣支管單元2用於在該上游集氣區200的該上游集氣口201以及該下游集氣區300的該下游第一集氣位置301、下游第二集氣位置302、該下游第三集氣位置303等各處進行廢氣之收集與導流，具體包括一上游集氣支管21、一下游第一集氣支管22、一下游第二集氣支管23及一下游第三集氣支管24。
該上游集氣支管21在該上游集氣區200與該下游集氣區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，用於提供該上游集氣區200的廢氣往該下游集氣區300流通的管路通道。該下游第一集氣支管22的兩端分別連通該下游第一集氣口307及該集氣總管1，可供該上游集氣區200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23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24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23及該下游第三集氣支管24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22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裝設於該上游集氣支管21之鄰近該上游集氣口201處，可使該上游集氣支管21內的氣體由該上游集氣口201往該下游第一進氣口304流動。該下游第一導風裝置32裝設於該下游第一集氣支管22之鄰近該下游第一集氣口307處，可使該下游第一集氣支管22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23之鄰近該下游第二集氣口308處，可使該下游第二集氣支管23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24之鄰近該下游第三集氣口309處，可使該下游第三集氣支管24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。
綜合前述實施說明，在該節能風管系統100的第一實施例中，該上游集氣區200的廢氣可由該上游集氣支管21流動匯聚至該下游集氣區300處，該下游集氣區300雖然同時設立該下游第一集氣支管22、該下游第二集氣支管23、該下游第三集氣支管24等三個集氣支管，然而僅有該下游第一集氣支管22是與該集氣總管1直接連通，所以該上游集氣區200及該下游集氣區300處的廢氣，最終都是透過該下游第一集氣支管22流入該集氣總管1。雖然將該上游集氣區200及該下游集氣區300處的廢氣集中由該下游第一集氣支管22導出的實施方式會導致最終流至該集氣總管1的廢氣濃度提高，但在廢氣濃度不超過***下限(lower explosive limit，簡稱為LEL)的狀態下，本實施例可由該下游第一集氣支管22及該下游第一導風裝置32有效控制流入該集氣總管1的廢氣總集氣風量，相較於將該下游第一集氣支管22、該下游第二集氣支管23、該下游第三集氣支管24三者直接連接該集氣總管1的實施方式，能有效減少該集氣總管1內的廢氣總集氣風量，因而能減少該廢氣淨化單元4進行廢氣處理時所需的能源消耗，而達成節能的目的。
要特別說明的是，本實施例雖以該上游集氣區200及該下游集氣區300等兩個集氣區為例進行說明，然而該節能風管系統100也能運用於不同數量的集氣區，例如在多於三個集氣區的實施狀態中，也可以藉由類似該上游集氣支管21、該上游導風裝置31的實施方式將所有集氣區的廢氣分別導出至一個特定的集氣區，並在該匯聚所有廢氣的特定集氣區設置類似該下游第一集氣支管22、該下游第一導風裝置32的裝置，將所有集氣區的廢氣一併匯流至該集氣總管1，以實現廢氣總集氣風量管制及節能之目的。此外，本實施例中該下游集氣區300雖然是設置該下游第二集氣支管23、該下游第三集氣支管24等兩個集氣支管，但根據實際需要，每個集氣區所設置之未直接連通該集氣總管1之集氣支管的數量均可相應調整，並以類似於本實施例之該下游第二集氣支管23、該下游第三集氣支管24的方式實施，而不以本實施例揭露內容為限。第二實施例：
參閱圖2，為本發明節能風管系統100的第二實施例，於該第二實施例中該節能風管系統100相較於圖1之該第一實施例，還進一步包含一分流管單元5及一閥門單元6的設置。
該分流管單元5包括一第一分流管51及一第二分流管52。該第一分流管51的兩端分別連通該下游第一集氣支管22及該下游第二集氣支管23，可視為該下游第二集氣支管23的分支，以可選擇性地提供該下游第二集氣支管23的氣體流往該下游第一集氣支管22的通道。該第二分流管52的兩端則分別連通該下游第三集氣支管24及該下游第一集氣支管22，可視為該下游第三集氣支管24的分支，以可選擇性地供該下游第三集氣支管24的氣體往該下游第一集氣支管22流通。
該閥門單元6包括一第一閥門61、一第二閥門62、一第三閥門63及一第四閥門64。該第一閥門61設置於該第一分流管51。該第二閥門62設置於該下游第二集氣支管23，並位於該下游第二集氣支管23對該第一分流管51的連接處及該下游第二集氣支管23對該下游第二進氣口305的連接處之間。該第三閥門63設置於該第二分流管52。該第四閥門64設置於該下游第三集氣支管24，並位於該下游第三集氣支管24對該第二分流管52的連接處及該下游第三集氣支管24對該下游第三進氣口306的連接處之間。
在運作上，當該上游集氣區200及該下游集氣區300產生的廢氣總量可單由該下游第一集氣支管22導出至該集氣總管1而不致使廢氣濃度過高時，該節能風管系統100的管理人員可以關閉該第一閥門61及該第三閥門63，並讓該第二閥門62及該第四閥門64處於開啟狀態，讓該第一分流管51及該第二分流管52處於封閉狀態，如此該節能風管系統100即可藉由類似第一實施例的方式運作。
當該上游集氣區200及該下游集氣區300產生的廢氣總量過大，僅由該下游第一集氣支管22將廢氣導出至該集氣總管1可能會導致廢氣濃度過高而影響安全性時，管理人員可以視需要開啟該第一閥門61及該第三閥門63的其中一者或二者，並關閉該第二閥門62及該第四閥門64的其中一者或兩者，使得該下游第二集氣支管23與該下游第三集氣支管24的其中一者或兩者內的廢氣能夠藉由該第一分流管51、該第二分流管52流往該下游第一集氣支管22並最終流入該集氣總管1，如此即能有限度地提升廢氣之總集氣風量而將廢氣濃度控制在安全範圍內，並讓廢氣總集氣風量不過大而讓該廢氣淨化單元4維持在節能運轉的狀態，而實現節能之目的。第三實施例：
參閱圖3，為本發明節能風管系統100的第三實施例，該第三實施例的多數實施細節與前述圖2之第二實施例相同，但相較於第二實施例還進一步包含一廢氣濃度偵測單元7及一控制單元8。該廢氣濃度偵測單元7裝設於該集氣總管1，用於偵測該集氣總管1內的廢棄濃度。該控制單元8電連接於該廢氣濃度偵測單元7、該第一閥門61、該第二閥門62、該第三閥門63及該第四閥門64，使該控制單元8能依該廢氣濃度偵測單元7測得之廢氣濃度自動控制該第一閥門61、該第二閥門62、該第三閥門63及該第四閥門64的啟閉狀態，以自動進行廢氣濃度及廢氣流量的調節，如此能有效率地協助管理人員進行節能風管系統100的管控，並實現節能之目的。
然而，要說明的是，該廢氣濃度偵測單元7除了設置於該集氣總管1外，還可以設置於該集氣支管單元2或下游集氣區300處以進行廢氣濃度偵測，且該廢氣濃度偵測單元7的設置數量可視實際需要而調整，不以特定實施方式為限。
綜合前述各實施例之說明，本發明節能風管系統100能讓該上游集氣區200及該下游集氣區300的廢氣匯聚後由單一個下游集氣支管(即該下游第一集氣支管22)排放至集氣總管1，如此能有效管控集氣總管1中的總風量，節省廢氣淨化單元4的能耗，故確實能達成本發明的目的。
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‧‧‧節能風管系統1‧‧‧集氣總管2‧‧‧集氣支管單元21‧‧‧上游集氣支管22‧‧‧下游第一集氣支管23‧‧‧下游第二集氣支管24‧‧‧下游第三集氣支管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4‧‧‧廢氣淨化單元5‧‧‧分流管單元51‧‧‧第一分流管52‧‧‧第二分流管6‧‧‧閥門單元61‧‧‧第一閥門62‧‧‧第二閥門63‧‧‧第三閥門64‧‧‧第四閥門7‧‧‧廢氣濃度偵測單元8‧‧‧控制單元200‧‧‧上游集氣區201‧‧‧上游集氣口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
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，說明本發明節能風管系統的第一實施例； 圖2是一示意圖，說明該節能風管系統的第二實施例；及 圖3是一示意圖，說明該節能風管系統的第三實施例。
100‧‧‧節能風管系統
1‧‧‧集氣總管
2‧‧‧集氣支管單元
21‧‧‧上游集氣支管
22‧‧‧下游第一集氣支管
23‧‧‧下游第二集氣支管
24‧‧‧下游第三集氣支管
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
4‧‧‧廢氣淨化單元
200‧‧‧上游集氣區
201‧‧‧上游集氣口
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

Claims (7)

  1. 一種節能風管系統，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，該下游集氣區區分為多個集氣位置，且該下游集氣區具有位於不同集氣位置的一下游第一進氣口及一下游第二進氣口，以及位於不同集氣位置的一下游第一集氣口及一下游第二集氣口，該節能風管系統包含：一集氣總管；一廢氣淨化單元，設置於該集氣總管；一集氣支管單元，包括一上游集氣支管，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，及一下游第二集氣支管，兩端分別連通該下游第二集氣口及該下游第二進氣口；及一導風單元，包括一上游導風裝置，裝設於該上游集氣支管，使該上游集氣支管內的氣體由該上游集氣口往該下游第一進氣口流動，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，及一下游第二導風裝置，裝設於該下游第二集氣支管，使該下游第二集氣支管內的氣體由該下游第二集氣口往該下游第二進氣口流動。
  2. 如請求項1所述之節能風管系統，還包含：一分流管單元，包括一第一分流管，該第一分流管的兩端分別連通該下游第一集氣支管及該下游第二集氣支管；及一閥門單元，包括一第一閥門及一第二閥門，該第一閥門設置於該第一分流管，該第二閥門設置於該下游第二集氣支管並位於該下游第二集氣支管對該第一分流管的連接處及該下游第二集氣支管對該下游第二進氣口的連接處之間。
  3. 如請求項2所述之節能風管系統，還包含一廢氣濃度偵測單元，該廢氣濃度偵測單元設置於該集氣總管、該集氣支管單元、該下游集氣區的其中一者。
  4. 如請求項3所述之節能風管系統，還包含一控制單元，該控制單元電連接於該廢氣濃度偵測單元、該第一閥門及該第二閥門，能依該廢氣濃度偵測單元測得之廢氣濃度控制該第一閥門及該第二閥門的啟閉狀態。
  5. 如請求項1所述之節能風管系統，其中，該下游集氣區還具有一下游第三進氣口及一下游第三集氣口，該集氣支管單元還包括一個兩端分別連通該下游第三進氣口及該下游第三集氣口的下游第三集氣支管，該導風單元還包括一裝設於該下游第三集氣支管的下游第三導風裝置，該下游第三導風裝置使該下游第三集氣支管內的氣體由該下游第三集氣口往該下游第三進氣口流動。
  6. 如請求項5所述之節能風管系統，其中，該分流管單元還包括一個兩端分別連通該下游第一集氣支管及該下游第三集氣支管的第二分流管，該閥門單元還包括一設置於該第二分流管的第三閥門，以及一設置於該下游第三集氣支管並位於該下游第三集氣支管對該第二分 流管的連接處及該下游第三集氣支管對該下游第三進氣口的連接處之間的第四閥門。
  7. 如請求項6所述之節能風管系統，還包含一廢氣濃度偵測單元及一控制單元，該廢氣濃度偵測單元裝設於該集氣總管、該集氣支管單元、該下游集氣區的其中一者，該控制單元電連接於該廢氣濃度偵測單元、該第一閥門、該第二閥門、該第三閥門及該第四閥門，能依該廢氣濃度偵測單元測得之廢氣濃度控制該第一閥門、該第二閥門、該第三閥門及該第四閥門的啟閉狀態。
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