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技術專文
Membrane Type 表一、不同外氣洗滌方式 「互斥」的條件；在耗能表現上也

會受到這些參數 ( 例如「液氣比」

形式 Humidifier Air washer 以及「霧化壓力」) 的影響。從 表
Outdoor Air 架構 及低水頭需求 ( 不需要霧化所需高
一中可以發現，加濕器的低液氣比
壓 )，其加濕循環泵之耗能遠低於
水洗式加濕器之洗滌泵甚多。
Humidifier and 液氣接觸面積 1 11

Washer 水霧粒徑 350μm 50-350μm
2
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1
1
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文│曹志明 康智翔 陳庭鈞 │ 新廠設計部 十二廠廠務一部│ 液氣比(L/G) 0.02 0.1~1.5 文獻回顧
ᇫؐό̮ं˥ݹ̋᐀ኜ 由於目前大部分的水洗機的架構大
多來自原來的加濕器，由前面說明
霧化壓力 200kPa 450~900kPa
可以瞭解如果擬提高對外氣內含汙
̋᐀ༀໄ޼Ӻ 染物去除能力，光是提高「液氣
比」以及「霧化壓力」兩項，理論
上雖可奏效但耗能也隨之上升，因
為同時達成潔淨室外氣空調箱加濕以及淨化外氣，並延長高效過濾器以及化學過濾器的壽命，水洗加濕 前言 量成正比，此外當空氣含微粒濃度
器已成為外氣空調箱的標準配備。傳統的水洗加濕器大多藉由加壓循環泵輸送洗滌水，直接吸收來自外 高或濕度較大時將減短其壽命，因 此找尋控制其他物理參數或另闢蹊
徑或許可抑制系統耗能。關於這方
界的固態微粒及氣態汙染物，然而考量到接觸時間與面積，大多以提高循環水量來確保質傳性能，但也 而較簡單的空氣洗滌器成為目前電
面的研究，Wakamatsu [1] 利用液氣
因此造成洗滌加濕裝置的電能消耗量的增加。為賦與系統足夠的接觸時間與面積，本文探討過去的相關 近年來由於半導體工業的產品元 子工業去除化學污染物初級處理的
接觸方式開發一款低耗能淋水式洗
研究，利用「質傳膜板」概念建立全新的洗滌架構，藉以降低水洗加濕過程所需耗能。透過試驗結果顯示， 件線寬已躍入奈米級的要求，因 主流。由於一般外氣調箱本身負有
滌器，並於其中放置低壓損、高液
相較於現有設計以及要求性能，新型水洗加濕器之電力需求可降至原有設計的 10%。 此有關無塵室的的潔淨要求已從 調節潔淨室濕度的功能，故近年來
氣接觸效率的填充材料。實驗結果
傳統的微粒污染防制變為氣態化 已逐漸有將空氣洗滌器及加濕器功 顯示當溶於水中 AMC 的濃度大於
學污染防制。以半導體廠為例，製 能合而為一的趨勢，一般稱為水洗 空氣中時，對 NH 3 的去除效率可
程線寬不斷下降，進入奈米製程後 加濕器 (Air-wash humidifier，或直 達 76%。剛村典明等人 [2] 開發的
對於製程環境的要求重點，自以往 接稱 Air washer)，而此種水洗加濕 循環裝置，可將加濕洗滌器內洗滌
的微塵粒污染物移轉至更微小的氣 器本身亦具備蒸發冷卻的功能。因 水 pH 值 控 制 在 5.5~7.0 間， 維 持
狀分子污染物 (Airborne Molecular 此種同時兼具「洗滌」、「冷卻」 酸鹼的去除效率將可達到 70%。
Contamination，AMC)。氣狀分子 或「加熱加濕」等功能的外氣空調 春田一等人 [3] 開發的連續逆流式濕
污染物由字面的意義解讀，其初始 箱設計，目前已實用化而廣為相關 膜板，利用液氣比 (L/G) 達 0.01、
狀態為氣相且行為與單一分子的氣 產業採用。 導 電 度 6μs/cm 的 純 水， 排 水 量
相化學物質類似，為環境中有能力 導電度 30μs/cm，其去除效率可
雖然早期如紡織業早已運用大容
沉降於材料表面形成單分子層薄 3 達 70%。稻葉人等人 [4] 開發的大
量 ( 數萬到數十萬 m /h) 加濕器來
膜之氣態化學污染物質。大氣中充 面 積 親 水 性 除 水 板 (Eliminator) 與
應付高濕度廠房的設計要求，然而
滿各種化學氣態污染物例如 SO X 、 傳統噴水式水洗加濕器混合使用，
若要結合洗滌 (Scrubbing) 的 要 求
NO X 、CO 及其它的有機污染物等， 就會遭遇困難，其原因為加濕僅需 於 風 速 1.5~2.5m/s、 外 氣 NH 3
這些氣體污染物無法以傳統機械方 濃度 25ppb 的情況下，採用 L/
少許水量即可達成，而洗滌需要大
式過濾，必需以化學方式加以去 量吸收液將入流氣體內的化學物質 G=0.02 的參數即可維持去除效率
除。常見的方式如採用化學過濾器 以質傳方式移出。例如在相同以水 在 60%~70% 的水準；此外，噴嘴
及空氣洗滌器等方式。前者效率雖 作為洗滌液的條件下，一般加濕與 離模板越遠去除效率則越佳。
高但本體價格昂貴，且與外氣處理 洗滌兩者所需的設計參數幾乎就是 除了相關研究文獻外，目前國內外

苟日新， 入 TSMC 後歷經 AMC. AAS. CR 喜好馬拉松、國術、
志明 智翔 庭鈞
日日新， 康 Z.H. Kang 三大系統洗禮，目前致力於整合 陳 T.C. Chen 電玩，希望有一天能
又日新。 各系統經驗及創意，在既有廠區 表演電玩角色的武術
架構下作更進一步的提升。 動作。
曹 James Tsao

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