TWI742810B

TWI742810B - 油氣淨化裝置

Info

Publication number: TWI742810B
Application number: TW109128495A
Authority: TW
Inventors: 湯秉輝
Original assignee: 湯鈺婷
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2021-10-11
Also published as: TW202208052A

Abstract

一種油氣淨化裝置，用以過濾一含油氣氣體，包括一腔體、一進氣管、一第一管狀結構、一氣泡產生器、一第二管狀結構與一出氣口。腔體係用以容納溶液。進氣管係由腔體外側延伸至腔體內。第一管狀結構係由腔體內之一第一高度位置向下延伸至腔體內之一第二高度位置。氣泡產生器係設置於進氣管與第一管狀結構間。第二管狀結構係由腔體內之第二高度位置至少向上延伸至腔體內之第一高度位置。出氣口係位於第二管狀結構之上方。其中，第一管狀結構所定義之流體流動距離係大於第一高度位置與第二高度位置間之一垂直距離。

Description

油氣淨化裝置

本發明係關於一種淨化裝置，特別是關於一種油氣淨化裝置。

切削油在機械工廠的使用非常普遍。切削油除了可用於機械加工過程的表面潤滑，並可用以排除加工面的金屬碎屑、消除加工過程產生的熱能。因為使用大量的切削油，在機械加工過程會產生切削油霧。切削油霧若被人體吸入，將會危害人體健康。

一般過濾切削油霧的方式是用濾網、靜電、離心等方式。不過，這些方式只能有效去除顆粒的油霧滴。對於揮發成分子態(d>0.01μm)的油氣，濾網、靜電、離心等方式的淨化效果有限。

本發明的目的在於提供一種油氣淨化裝置，可以有效去除分子態的油氣，提升淨化效果。

為達所述優點至少其中之一或其他優點，本發明的一實施例提出一種油氣淨化裝置，用以過濾一含油氣氣體。此油氣淨化裝置包括一腔體、一進氣管、一第一管狀結構、一氣泡產生器、一第二管狀結構與一出氣口。腔體係用以容納一溶液。進氣管係由腔體之外側延伸至腔體內。第一管狀結構係位於腔體內且連通至進氣管。第一管狀結構係由腔體內之一第一高度位置向下延伸至腔體內之一第二高度位置。氣泡產生器係設置於進氣管與第一管狀結構間，用以將含油氣氣體轉變為氣泡注入溶液內。第二管狀結構係由腔體內之第二高度位置至少向上延伸至腔體內之第一高度位置。出氣口係位於第二管狀結構之上方。其中，第一管狀結構所定義之流體流動距離係大於第一高度位置與第二高度位置間之一垂直距離。

在一些實施例中，此油氣淨化裝置更包括一滅泡單元，設置於第二管狀結構內，且位於溶液之水位高度的上方。就一較佳實施例而言，此滅泡單元係一網狀元件。

在一些實施例中，此油氣淨化裝置更包括一碎泡單元，設置於該第二管狀結構內，且浸泡於該溶液內。就一較佳實施例而言，此碎泡單元係一網狀元件。

在一些實施例中，第二管狀結構所定義之流體流動距離小於第一管狀結構所定義之流體流動距離。

在一些實施例中，此第一管狀結構包括一彎管結構、一盤管結構或一螺旋管結構。

在一些實施例中，此第二管狀結構之截面大於第一管狀結構之截面。

在一些實施例中，第二管狀結構係一直管結構。

在一些實施例中，氣泡產生器包括一多孔結構。

在一些實施例中，此油氣淨化裝置更包括一流體循環單元，用以將位於第二高度位置之溶液抽取至氣泡產生器內。就一較佳實施例而言，此油氣淨化裝置更包括一加熱器，設置於流體循環單元內。

在一些實施例中，油氣淨化裝置更包括一噴灑泵，用以將位於第二高度位置之溶液抽取至第二管狀結構上方，再噴灑於第二管狀結構之上方端。

在一些實施例中，溶液包含界面活性劑。

因此，利用本發明所提供之油氣淨化裝置，藉由氣泡產生器將油氣碎化成微小氣泡以增加油氣與溶液之接觸表面積，並利用第一管狀結構延長氣泡在溶液內的滯留時間，可以有效稀釋氣泡內的分子態油氣，提升淨化效果。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合圖式，詳細說明如下。

100:油氣淨化裝置

110:腔體

120:進氣管

130:第一管狀結構

140:氣泡產生器

150:第二管狀結構

160:出氣口

S1:溶液

H1:第一高度位置

H2:第二高度位置

142:殼體

144:多孔結構

h:垂直距離

170:流體循環單元

172:水泵

175:加熱器

180:碎泡單元

185:滅泡單元

195:噴灑泵

所包括的圖式用來提供對本申請實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部分，用於例示本申請的實施方式，並與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下麵描述中的圖式僅僅是本申請的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。在圖式中：

第一圖係本案油氣淨化裝置一實施例之立體示意圖；

第二圖係第一圖之油氣淨化裝置之前視圖；以及

第三圖係第二圖之氣泡產生器的剖面示意圖。

本文所公開的具體結構和功能細節僅僅是代表性的，並且是用於描述本發明的示例性實施例的目的。但是本發明可以通過許多替換形式來具體實現，並且不應當被解釋成僅僅受限於本文所闡述的實施例。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關為基於附圖所示的方位或位置關是，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或組件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。另外，術語“包括”及其任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個組件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

本文所使用的術語僅僅是為了描述具體實施例而非意圖限制示例性實施例。除非上下文明確地另有所指，否則本文所使用的單數形式“一個”、“一項”還意圖包括複數。還應當理解的是，本文所使用的術語 “包括”和/或“包含”規定所陳述的特徵、整數、步驟、操作、單元和/或組件的存在，而不排除存在或添加一個或更多其他特徵、整數、步驟、操作、單元、組件和/或其組合。

請參照第一與二圖所示，其中，第一圖係本案油氣淨化裝置一實施例之立體示意圖，第二圖係第一圖之油氣淨化裝置之前視圖。

為達所述優點至少其中之一或其他優點，本實施例提出一種油氣淨化裝置100，用以過濾一含油氣氣體。如圖中所示，此油氣淨化裝置100包括一腔體110、一進氣管120、一第一管狀結構130、一氣泡產生器140、一第二管狀結構150與一出氣口160。

腔體110係用以容納一溶液S1。在一實施例中，此溶液S1包含界面活性劑，以吸收油氣。進氣管120係由腔體110之外側延伸至腔體110內，以接收外界提供之含油氣氣體。在一實施例中，此含油氣氣體可以是經過預先處理(例如傳統的濾網、靜電、離心等過濾方式)去除油霧顆粒後所產生的氣體。

第一管狀結構130係位於腔體110內且連通至進氣管120。此第一管狀結構130係由腔體110內之一第一高度位置H1向下延伸至腔體110內之一第二高度位置H2。腔體110內之溶液S1的水位高度係高於前述第一高度位置H1，使第一管狀結構130會完全浸泡在溶液S1內。

氣泡產生器140係設置於進氣管120與第一管狀結構130間，用以將含油氣氣體轉變為氣泡注入溶液S1內。在一實施例中，如圖中所示，氣泡產生器140之全部或至少部分係浸泡於溶液S1內，以確保流入氣泡產生器140的含油氣氣體可以充分轉換為氣泡注入溶液S1內沿著第一管狀結構130流動。

請一併參照第三圖所示，第三圖係第二圖之氣泡產生器140的剖面示意圖。如圖中所示，氣泡產生器140內包括一殼體142與一多孔結構144。此殼體142係連接進氣管120與第一管狀結構130。多孔結構144係位於殼體142內，用以將來自進氣管120之含油氣氣體轉變為氣泡注入第一管狀結構130之溶液S1。

多孔結構144的孔洞大小可適所需產生之氣泡大小進行選擇。此多孔結構144可以是海綿、金屬網等具有孔洞的結構。在一實施例中，為了確保含油氣氣體可順利轉變為氣泡進入溶液S1，多孔結構144係大致呈現扁平狀結構。又，在一實施例中，為了提升含油氣氣體轉變為氣泡的效率，可利用風機等裝置提升進氣管120內之氣壓。

其次，前述實施例係利用多孔結構144在溶液S1內產生氣泡。不過，本案亦不限於此。在一實施例中，氣泡產生器140亦可以利用其他方式將含油氣氣體轉換成氣泡注入溶液S1內。

第一管狀結構130所定義之流體流動距離係大於第一高度位置H1與第二高度位置H2間之垂直距離h，以延長氣泡由第一高度位置H1移動至第二高度位置H2之時間。在一實施例中，為了儘量延長氣泡在溶液S1內的滯留時間以提升油氣淨化效果，第一管狀結構130可包含一彎管結構、一盤管結構或一螺旋管結構。如圖中所示，本實施例之第一管狀結構130係包含一向下盤旋之螺旋管結構以為例示。

第二管狀結構150係由腔體110內之第二高度位置H2至少向上延伸至腔體110內之第一高度位置H1。也就是說，第二管狀結構150的上方端開口會是位於第一高度位置H1或是其上方位置。

如第二圖中箭頭方向所示，第一管狀結構130內的氣泡會順著溶液流動方向由第一管狀結構130之下方端開口進入第二管狀結構150。隨後，氣泡本身的浮力會使氣泡順著第二管狀結構150向上移動而在溶液表面破裂。氣泡內的乾淨氣體就會釋放至第二管狀結構150之上方空間。出氣口160係設置於腔體110上，且位於第二管狀結構150之上方。前述釋放至第二管狀結構150之上方空間的乾淨空氣會透過出氣口160向外排放。

在一實施例中，由於氣泡是利用其本身的浮力順著第二管狀結構150向上移動，而未外接水泵驅動，第二管狀結構150所定義之流體流動距離可小於第一管狀結構130所定義之流體流動距離。舉例來說，如圖中所示，第二管狀結構150可以是一呈垂直走向的直管結構。又，在一實施例中，第二管狀結構150之截面可大於第一管狀結構130之截面，以提升空氣排放效率。此外，在一實施例中，如圖中所示，可直接在腔體內劃分一氣泡上升區作為第二管狀結構150，以節省製造成本。

在一實施例中，如圖中所示，此油氣淨化裝置100可包括一流體循環單元170。此流體循環單元170係用以將位於第二高度位置H2之溶液抽取至氣泡產生器140內，以產生一流體循環(也就是由氣泡產生器140，經由第一管狀結構130至第二高度位置H2，再由第二高度位置H2回到氣泡產生器140之流體循環)。在一實施例中，此流體循環單元170可包含一水泵172。水泵172設置於腔體110的底部，以抽取第二高度位置H2之溶液。不過亦不限於此，水泵172的設置位置可依據實際需求進行調整。

又，如圖中所示，在一實施例而言，此油氣淨化裝置100可包括一加熱器175。此加熱器175可設置於腔體110內，以提高腔體110內之溶液L1的溫度，提升油氣與界面活性劑之反應效率。不過亦不限於此。在另一實施例中，此加熱器175可設置於流體循環單元170內，例如水泵172與氣泡產生器140間，以提高進入氣泡產生器140之溶液溫度，提升油氣與界面活性劑之反應效率。又，在一實施例中，在加熱器175的出口處可設置一溫度感測器(未圖示)，以利於控制溶液溫度。

在一實施例中，此油氣淨化裝置100可包括至少一碎泡單元180(圖中係以二個碎泡單元180為例)，設置於第二管狀結構150內。此二碎泡單元180係間隔一定距離設置於第二管狀結構150內，且浸泡於溶液S1內。碎泡單元180可打碎第二管狀結構150內之上浮氣泡以增加氣泡與溶液的接觸面積，並有助於延長氣泡在溶液S1內的滯留時間，提升油氣淨化效果。就一較佳實施例而言，此碎泡單元180可以是一網狀元件。

在一實施例中，此油氣淨化裝置100可包括一滅泡單元185，設置於第二管狀結構150內，且位於溶液S1之水位高度的上方上方，以避免第二管狀結構150上方端開口堆積過多的氣泡，而溢出第二管狀結構150。就一較佳實施例而言，此滅泡單元185可以是一網狀元件。

在一實施例中，此油氣淨化裝置100可包括一噴灑泵195。此噴灑泵195係用以將位於第二高度位置H2之溶液抽取至第二管狀結構150上方，再噴灑於第二管狀結構150內。透過噴灑泵195噴灑溶液至第二管狀結構150內之溶液表面，有助於消除在溶液S1表面形成的氣泡，並可以進一步提升分子態油氣與溶液的混合效率。

如前所述，利用本發明所提供之油氣淨化裝置100，藉由氣泡產生器140將油氣碎化成微小氣泡以增加油氣與溶液S1之接觸表面積，並利用第一管狀結構130延長氣泡在溶液S1內的滯留時間，可以有效稀釋氣泡內的分子態油氣，提升淨化效果。

藉由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發明的特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明的範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請的專利範圍的範疇內。