挥发性有机化合物去除系统的制作方法

本发明涉及挥发性有机化合物(voc，volatileorganiccompounds)去除系统，更详细地，涉及去除因在涂布设施、晶片及液晶显示装置面板制造设施、洗衣店等中所使用的有机溶剂而产生的大量挥发性有机化合物的挥发性有机化合物去除系统。

背景技术

一般而言，在涂布设施、半导体或液晶显示装置面板及制造工序、洗衣店中，由于产生大量的挥发性有机化合物，因而另外建立并运行着对此进行处理的挥发性有机化合物去除系统。

并且，已经开发出了多种在清洁室内进行空气调节的装置，其中，还开发出了对作为引发半导体及液晶显示装置面板的不合格诱因物质的挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds；以下称之为“挥发性有机化合物”)流入洁净室进行处理的挥发性有机化合物降低装置。

这种挥发性有机化合物降低装置采用如下的方式，即，在流路设置可吸附空气中所包含的挥发性有机化合物的风轮来通过冷却步骤和解吸步骤从空气中分离吸附于上述风轮的挥发性有机化合物。

在本申请人之前申请的下述专利文献1(以下，称之为“现有技术1”)“挥发性有机化合物降低装置及其控制方法”中公开了这种与挥发性有机化合物降低装置有关的代表性例。

这种现有技术1采用构成循环工序的方式，即，在吸入外部空气的流路以能够旋转的方式设置有由吸附区、冷却区、再生区构成的挥发性有机化合物处理风轮，流路内的空气通过上述挥发性有机化合物处理风轮来使空气中所包含的挥发性有机化合物吸附于上述挥发性有机化合物处理风轮，通过向反方向吹送热风来解吸吸附于挥发性有机化合物处理风轮的挥发性有机化合物，并向外部排出所解吸的挥发性有机化合物，从而形成能够再利用上述挥发性有机化合物处理风轮。

然而，现有技术1中的挥发性有机化合物降低装置需要另外设置用于分解所解吸的挥发性有机化合物的挥发性有机化合物分解装置，因而存在增加维护及设置费用的缺点。

此外，由于所解吸的挥发性有机化合物为高浓度挥发性有机化合物，因而存在因用于处理挥发性有机化合物的挥发性有机化合物分解装置的维护费用而使得运行费用上升的问题。

并且，在现有技术1中，由于向外部排放高温的处理空气，因而存在增加能源损失的问题。

为了改善现有技术1的问题，本申请人提出了专利文献2(以下，称之为“现有技术2”)“挥发性有机化合物降低系统”。

这种现有技术2的挥发性有机化合物降低系统包括：挥发性有机化合物处理风轮，划分为吸附区、冷却区、再生区及分解区；第一热交换器；以及第二热交换器。

在现有技术2中，在吸附区吸附空气中所包含的挥发性有机化合物，并在再生区中解吸所吸附的挥发性有机化合物来使得通过再生区的空气成为包含高浓度挥发性有机化合物的空气。高浓度的解吸空气在通过加热器后，得到升温并通过分解区，其中的99％被分解转化为包含浓度非常低的挥发性有机化合物的空气并被排放到外部。

然而，与现有技术1相比，现有技术2不需要另外设置催化剂氧化器，因此呈现出在空间上得到改善的形态，但在能源方面则与现有技术1相同，因向外部排放高温的处理空气而增加能源损失。

并且，需要用于设置两个热交换器的空间，因此，装置的尺寸变大，并且，因热交换器而导致压差增加以及使得用于反复进行热交换的流路变得复杂，因而导致再生动力上升。在此情况下，也使能源损失变大。

因此，需要开发出在挥发性有机化合物降低装置中过滤空气中的挥发性有机化合物的同时分解被过滤的挥发性有机化合物的挥发性有机化合物去除系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献0001：韩国公开专利第2009-0088586号(2009年08月20日公开)

专利文献0002：韩国公开专利第2015-0025773号(2015年03月11日公开)

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有诸多问题而提出，本发明的目的在于提供通过减少排放空气的排放量并降低排放空气的温度来节省能源的挥发性有机化合物去除系统。

用于解决上述问题的本发明的挥发性有机化合物去除系统用于去除吸入到流路的空气中的挥发性有机化合物，其特征在于，包括挥发性有机化合物处理风轮，上述挥发性有机化合物处理风轮由吸附区、冷却区、解吸区以及预热区构成，通过上述冷却区的空气或通过上述解吸区的空气或通过上述冷却区的空气和通过解吸区的空气的混合空气通过上述预热区。

并且，本发明的特征在于，上述挥发性有机化合物处理风轮由用于吸附挥发性有机化合物的吸附剂形成。

并且，本发明的特征在于，上述流路包括：第一流路，使处理空气通过上述吸附区；第二流路，使外部空气通过上述冷却区；第三流路，使上述第二流路与解吸区相连接；第四流路，使上述解吸区与第三流路相连接；以及第五流路，从上述第三流路分支并通过上述预热区。

并且，本发明的特征在于，在上述第一流路设置有处理风扇，在上述第三流路设置有再生风扇，在上述第四流路设置有加热器和催化剂氧化器。

并且，本发明的特征在于，上述流路包括：第一流路，使处理空气通过上述吸附区；第二流路，使外部空气通过上述冷却区；第三流路，使上述第二流路与解吸区相连接；第四流路，使上述解吸区与第三流路相连接；以及第五流路，从上述第四流路分支并通过上述预热区。

并且，本发明的特征在于，在上述第一流路设置有处理风扇，在上述第四流路设置有再生风扇，在上述第四流路设置有加热器和催化剂氧化器。

并且，本发明的特征在于，上述挥发性有机化合物处理风轮还包含催化剂氧化剂。

并且，本发明的特征在于，上述流路包括：第一流路，使处理空气通过上述吸附区；第二流路，使外部空气通过上述冷却区；第三流路，使上述第二流路与使得处理空气流入的方向上的解吸区相连接；第四流路，使上述解吸区与第三流路相连接；以及第五流路，从上述第三流路分支并通过上述预热区。

并且，本发明的特征在于，在上述第一流路设置有处理风扇，在上述第三流路设置有再生风扇及加热器。

并且，本发明的特征在于，在上述第二流路、第三流路、第五流路分别设置有用于调节空气流量的流量阻尼器。

根据本发明的挥发性有机化合物去除系统，通过在风轮中添加预热区来减少排放空气的排放量并降低排放空气的温度，从而具有节省能源的效果。即，废热将被用于风轮的预热。

附图说明

图1为示出本发明第一实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图。

图2a及图2b为示出第一实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图。

图3为示出本发明第二实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图。

图4a及图4b为示出第二实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图。

图5为示出本发明第三实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图。

图6a及图6b为示出第三实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图。

附图标记的说明

s：挥发性有机化合物去除系统

100：风轮

200：第一流路

300：第二流路

400：第三流路

500：第四流路

600：第五流路

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图1为示出本发明第一实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图，图2a及图2b为示出第一实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图，图3为示出本发明第二实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图，图4a及图4b为示出第二实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图，图5为示出本发明第三实施例的挥发性有机化合物去除系统的结构图，图6a及图6b为示出第三实施例的温度测量结果和挥发性有机化合物浓度测量结果的图。

第一实施例

如图1至图2b所示，本发明第一实施例的用于去除吸入到流路的空气中的挥发性有机化合物的挥发性有机化合物去除系统s包括设置于上述流路的挥发性有机化合物处理风轮100。

上述挥发性有机化合物处理风轮100由吸附区110、冷却区120、解吸区130以及预热区140构成。

首先，上述挥发性有机化合物处理风轮100形成吸附剂层，上述吸附剂层包含硅胶(silicagel)、沸石(zeolite)、活性炭等的吸附剂。

其中，包括用于旋转驱动上述挥发性有机化合物处理风轮100的旋转驱动单元(未图示)。

由此，上述挥发性有机化合物处理风轮100以恒速向规定方向进行旋转，通过使气体向上述挥发性有机化合物处理风轮100的旋转轴方向通过来吸附上述流路10内的挥发性有机化合物。

并且，上述挥发性有机化合物处理风轮100的吸附区110、冷却区120、解吸区130及预热区140沿着风轮的旋转方向连续配置。

在此情况下，形成上述挥发性有机化合物处理风轮100的吸附区110至预热区140为通过上述挥发性有机化合物处理风轮100的截面的空气流路上的划分，而不是风轮的物理划分，由此，上述挥发性有机化合物处理风轮100进行旋转，而吸附区110至预热区140被固定，从而形成流路。

而且，上述流路包括：第一流路200，使处理空气通过上述吸附区110；第二流路300，使外部空气通过上述冷却区120；第三流路400，使上述第二流路300与解吸区130相连接；第四流路500，使上述解吸区130与第三流路400相连接；以及第五流路600，从上述第三流路400分支并通过上述预热区。

另一方面，在上述第一流路200设置有处理风扇210，在上述第三流路400设置有再生风扇410，在上述第四流路500设置有加热器510和催化剂氧化器520。

并且，在上述第二流路300、第三流路400、第五流路600分别设置有用于调节空气流量的流量阻尼器700。流量阻尼器700以使空气的流入量和排放量成比例的方式进行调节，并个别调节向各流路移动的空气的流量。

其中，包含挥发性有机化合物的处理空气借助上述第一流路200通过上述挥发性有机化合物处理风轮100的吸附区110，使在上述吸附区110去除挥发性有机化合物的空气被供给到目标空间，上述第二流路300至第五流路600在经过执行上述挥发性有机化合物处理风轮100的再生功能和分解所吸附的挥发性有机化合物的功能的一系列步骤后，向外部排放一部分空气。

另外，目标空间是指，涂布设施或进行液晶显示装置面板、半导体等的精密制造作业的洁净室等的产生挥发性有机化合物的空间，上述空间接收通过挥发性有机化合物去除系统s来对挥发性有机化合物进行处理的空气，从而可维持上述目标空间所需的空调条件。并且，通过吸入目标空间的包含挥发性有机化合物的空气来去除挥发性有机化合物。

本发明第一实施例的挥发性有机化合物去除系统的特征在于，具有在挥发性有机化合物处理风轮100中添加预热区140的结构，与现有技术的区别在于，排放通过预热区140的空气。

在本发明的挥发性有机化合物的处理步骤中，由第一流路200和处理风扇210实现对处理目标空气中所包含的挥发性有机化合物的吸附。处理目标空气为在目标空间吸入的所包含挥发性有机化合物的空气。

之后，借助再生风扇410和第三流路400来在解吸区130解吸所吸附的挥发性有机化合物，使得通过解吸区130的空气成为包含高浓度挥发性有机化合物的空气。

包含高浓度挥发性有机化合物的空气经过第四流路500并通过加热器510升温，之后通过催化剂氧化器520，使得99％的挥发性有机化合物被分解，从而转化为包含低浓度挥发性有机化合物的空气。

而且，包含低浓度挥发性有机化合物的空气与通过冷却区120的第二流路300的空气混合后，20～40％的混合空气借助第五流路600通过预热区140。

在此情况下，由于在预热区140不形成挥发性有机化合物的吸附，因而可原封不动地向外部排放。这是因为，通过预热区140的空气达到需解吸热量的20～40％水平，并没有充分达到需解吸热量。即，吸附于风轮的挥发性有机化合物不会被解吸。剩余的60～80％的混合空气将通过解吸区130。

在本发明的能源使用中，使得混合在催化剂氧化器520分解的温度达230℃的空气与通过冷却区120的温度达140℃的空气而成的温度达200℃的空气中的20～40％通过预热区140，通过获得挥发性有机化合物处理风轮100的预热效果，从而回收能源。

即，通过预热区140的空气冷却至40℃以下，剩余的60～80％的混合空气经过解吸区130来冷却至170℃，通过解吸区130的空气经过加热器510升温至200℃，从而可在催化剂氧化器520分解挥发性有机化合物。

与现有技术不同，在本发明第一实施例中不使用热交换器，并且可将排放空气的量减少至现有系统的30～60％水平，与现有系统相比，排放空气的温度也可降低约50℃，因而可减少40～60％的加热器510的使用能源。

根据本发明，通过在风轮100中添加预热区140来减少排放空气的排放量并降低排放空气的温度，从而具有节省能源的效果。即，废热将被用于风轮100的预热。

以下，在说明本发明的挥发性有机化合物去除系统的另一实施例时，对于具有与本发明的第一实施例相同的结构和功能的结构使用相同的结构标记，并将省略其详细说明而是说明区别点。

第二实施例

如图3至图4b所示，包括设置于流路的挥发性有机化合物处理风轮100。

上述挥发性有机化合物处理风轮100由吸附区110、冷却区120、解吸区130以及预热区140构成。

并且，流路包括：第一流路200，使处理空气通过上述吸附区100；第二流路300，使外部空气通过上述冷却区120；第三流路400，使上述第二流路300与解吸区130相连接；第四流路500，使上述解吸区130与第三流路400相连接；以及第五流路600，从上述第四流路500分支并通过上述预热区140。

而且，在上述第一流路200设置有处理风扇210，在上述第四流路500的第五流路600分支部位的前端设置有再生风扇530，在上述第四流路500的经过第五流路600分支部位的后端设置有加热器510及催化剂氧化器520。

根据本发明的第二实施例，与第一实施例不同，通过将位于解吸区130的前端的再生风扇530放置在解吸区130的后端，来使20～40％的通过解吸区130的通过空气在未通过加热器510及催化剂氧化器520的情况下，使其通过预热区140来预热挥发性有机化合物处理风轮100，并在预热区140再吸附通过空气中所包含的挥发性有机化合物，使其浓度降低至大气排放浓度水平，从而可向外部排放。其他结构遵循与第一实施例相同的过程。

第三实施例

如图5至图6b所示，包括设置于流路的挥发性有机化合物处理风轮100。

上述挥发性有机化合物处理风轮100由吸附区110、冷却区120、解吸区130以及预热区140构成。

并且，在上述挥发性有机化合物处理风轮100设置有包含硅胶、沸石、活性炭等的吸附剂和用于分解挥发性有机化合物的催化剂氧化剂的吸附剂层。

而且，流路包括：第一流路200，使处理空气通过上述吸附区100；第二流路300，使外部空气通过上述冷却区120；第三流路400，使上述第二流路300与使得处理空气流入的方向上的解吸区130相连接；第四流路500，使上述解吸区130与第三流路400相连接；以及第五流路600，从上述第三流路400分支并通过上述预热区140。

另一方面，在上述第一流路200设置有处理风扇210，在上述第三流路400设置有再生风扇410及加热器420。

根据本发明第三实施例，系统由于使用由催化剂氧化剂形成的风轮100，因而无需另外设置催化剂氧化器，使得可在解吸区130产生挥发性有机化合物的分解。

并且，在现有技术和第一实施例、第二实施例中，均向与吸附空气向风轮流入的方向相反的方向实现解吸，而在第三实施例中，则向与风轮100的处理空气的流入方向相同的方向实现解吸以及分解用高温空气的流入。

这是因为，若在处理空气的流入方向上吸附大量的挥发性有机化合物，则流入高温空气，并使被吸附的挥发性有机化合物在被解吸的同时实现分解，从而增加分解效率。

与此相反地，若在与吸附空气相反的方向进行解吸及分解，则在通过风轮的过程中，温度达210℃的空气被冷却，无法达到分解挥发性有机化合物所需的温度，从而仅产生挥发性有机化合物的解吸现象，而并不会被分解。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细的说明，但本发明的技术范围并不局限于上述实施例，应根据发明要求保护范围来解释。在此情况下，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能在不脱离本发明的思想范围的情况下进行多种修改及变形。