(57)【要約】【課題】排ガスに含まれた粉塵が導入路の内壁面に付着した固形化物を排除する。【解決手段】排ガスの処理装置に用いる水スクラバＡであって、上部に形成された排ガスの供給口１３ａと、下端に形成された排気口１３ｂと、内壁に沿って水を流すための堰１２と、排ガスの流れ方向上流側から堰１２の下流側に向けて配置されたスクレーパ１４と、駆動モータ１５とを有するガス導入塔１０と、ガス導入塔と並列して配置され、下方に形成した開口部２１ａから供給された排ガスに水を作用させて洗浄し、洗浄した排ガスを排出口２１ｂから排出するガス洗浄塔２０と、ガス導入塔１０とガス洗浄塔２０を接続する排ガス通路を構成すると共に、排ガスに作用する水及び排ガスに含有され水と反応して生成した固形化物を貯留する槽３０と、を有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを高温にして燃焼或いは分解して排気する排ガスの処理装置に用いる水スクラバであって、
起立した筒状体からなり、上部に形成された排ガスの供給口と、下端に形成された排ガスの排気口と、前記供給口と前記排気口との間に形成され内壁に沿って水を流すための堰部と、排ガスの流れ方向上流側から前記堰部の下流側に向けて配置されたスクレーパと、前記スクレーパを駆動する駆動モータと、を有するガス導入塔と、
前記ガス導入塔と並列して配置され、下方に形成した開口から供給された排ガスに水を作用させて該排ガスを洗浄し、洗浄した排ガスを排出口から排出するガス洗浄塔と、
前記ガス導入塔及びガス洗浄塔に配置され、前記ガス導入塔の排気口と前記ガス洗浄塔の下方に形成した開口を接続する排ガス通路を構成すると共に、排ガスに作用する水及び排ガスに含有され水と反応して生成した固形化物を貯留する槽と、
を有することを特徴とする水スクラバ。
【請求項２】
請求項１に記載した水スクラバと、
前記水スクラバを構成するガス洗浄塔の排出口と接続された洗浄ガス供給口を有し、該洗浄ガス供給口から供給された排ガスを高温にして燃焼或いは分解して排気する燃焼室と
を有することを特徴とする排ガスの処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載した水スクラバを複数配置し、各水スクラバを構成するガス導入塔の供給口どうしを供給側配管によって接続すると共に供給側バルブを介して何れかの水スクラバに選択的に排ガスを供給し得るように構成し、ガス洗浄塔の排出口どうし及び燃焼室の洗浄ガス供給口を排出側配管によって接続すると共に前記供給側バルブと同期して駆動される排出側バルブを介して何れかの水スクラバから燃焼室に対し選択的に洗浄した排ガスを供給し得るように構成したことを特徴とする排ガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体の製造工程から排出された排ガスを洗浄して水と反応する成分を除去する水スクラバと、この水スクラバから排出された排ガスを燃焼或いは熱分解させて除害する排ガスの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程から、シラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）、ジボラン（B2H6）、ホスフィン（PH3）、アルシン（AsH3）、三フッ化窒素(NF3)等の毒性を有する排ガスや、四フッ化炭素(CF4)や六フッ化硫黄（SF6）等に代表されるフッ化物等の地球環境に悪影響を与える排ガスが排出されることが知られている。そして、このような排ガスは大気への放出に際して予め除害することが要求されている。
【０００３】
このため、上記の如き排ガスを燃焼させて除害した後、大気へ放出することで上記要求を満足させることが出来る有毒性排ガスの処理方法及び装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された技術は、上記のような排ガスを一端が閉鎖された筒状の燃焼室に導入し、該燃焼室に配置されたバーナーにより水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の燃料ガスが燃焼するとき生成する高温部で分解し、或いは助燃用空気の作用により燃焼することで除害し、その後、燃焼排ガス搬送通路を通って水スクラバに供給し、該水スクラバで冷却すると共に粉末状の固形物や有害な燃焼副生成ガス等を吸収し、所定の煙道を通して大気に排出するものである。
【０００４】
特許文献１に記載された処理方法では、排ガスに含まれるフッ化物を除害する際に処理装置を構成する金属部分が腐食したり、分解しきれていない状態のフッ化物が放出される虞がある、という問題が生じる。この問題を解決することを目的として特許文献２に記載された除害装置が提案されている。
【０００５】
特許文献２に記載された除害装置は、排ガスに含まれる加水分解性ガス又は水溶性ガスを水洗除去する入口スクラバと、入口スクラバで水洗された洗浄排ガスに含まれる水不溶性の熱分解性ガスを加熱して熱分解する加熱反応部と、熱分解によって生じた加水性ガスを水洗除去する出口スクラバと、両スクラバから排出された洗浄水を収納する受槽と、を有して構成されている。
【０００６】
上記除害装置では、入口スクラバの天井部分に半導体製造装置から導出された排ガス導入管が接続されており、天井よりも低い位置にシャワーノズルが設けられている。従って、排ガス導入管から導入された排ガスが上方から下方へと流れる間でシャワーノズルから噴射された洗浄水が作用して加水分解性ガス、水溶性ガスが水洗除去され、その後、加熱反応部で熱分解性ガスが熱分解される。このため、金属腐食性ガスを除去することが可能となり、除害装置を構成する金属部分の腐食を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９６３７９２号公報
【特許文献２】特開平１１−２２１４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載された半導体排ガスの除害装置では、半導体製造装置から導出された排ガスは、入口スクラバの上方から下方へと流れる間でシャワーノズルから噴射された洗浄水によって洗浄される。このため、洗浄水と排ガスが同一方向に流れることとなり、両者の接触時間が短くなり、或いは確実な接触がなされなくなって洗浄効率が落ちる虞がある。
【０００９】
洗浄効率を向上させる方法として、洗浄水の流れに対し排ガスの流れを対向させることで両者の接触時間をながくして洗浄効率を向上させる方法、水平な膜状に形成した洗浄水に排ガスを通過させて両者を確実に接触させて洗浄効率を向上させる方法、等の方法がある。これらの方法では、排ガスと洗浄水を反対方向に流すことによって両者の接触時間を長くし、或いは水膜を通過させることで確実な接触を実現することができる。
【００１０】
このため、洗浄水が上方から下方へと流れるのに対し、排ガスの流れを下方から上方へと向かうようにすることが必要となる。即ち、水スクラバは、排ガスの洗浄機能を有する構造体と、この構造体の下方に排ガスを導入する導入路と、洗浄水や水と反応して生成した固形化物を貯留する槽と、を有することが必要となる。
【００１１】
本件発明者等が上記の如き水スクラバを構成したところ、排ガスの導入路に導入された排ガスに含まれた粉塵が該導入路の内壁面に付着して塊状の固形化物となり、且つこの固形化物が成長して導入路の面積を減少させる等、付着した固形化物が導入路としての機能を阻害するという問題が生じた。
【００１２】
本発明の目的は、導入された排ガスに含まれた粉塵から生成した固形化物が導入路の内壁面に付着した場合でも、付着した固形化物を排除することができる水スクラバと、この水スクラバを用いた排ガスの処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明に係る水スクラバは、排ガスを高温にして燃焼或いは分解して排気する排ガスの処理装置に用いる水スクラバであって、起立した筒状体からなり、上部に形成された排ガスの供給口と、下端に形成された排ガスの排気口と、前記供給口と前記排気口との間に形成され内壁に沿って水を流すための堰部と、排ガスの流れ方向上流側から前記堰部の下流側に向けて配置されたスクレーパと、前記スクレーパを駆動する駆動モータと、を有するガス導入塔と、前記ガス導入塔と並列して配置され、下方に形成した開口から供給された排ガスに水を作用させて該排ガスを洗浄し、洗浄した排ガスを排出口から排出するガス洗浄塔と、前記ガス導入塔及びガス洗浄塔に配置され、前記ガス導入塔の排気口と前記ガス洗浄塔の下方に形成した開口を接続する排ガス通路を構成すると共に、排ガスに作用する水及び排ガスに含有され水と反応して生成した固形化物を貯留する槽と、を有して構成されるものである。
【００１４】
また本発明に係る排ガスの処理装置は、上記の如く構成した水スクラバと、前記水スクラバを構成するガス洗浄塔の排出口と接続された洗浄ガス供給口を有し、該洗浄ガス供給口から供給された排ガスを高温にして燃焼或いは分解して排気する燃焼室とを有するものである。
【００１５】
また、他の排ガスの処理装置は、上記の如く構成した水スクラバを複数配置し、各水スクラバを構成するガス導入塔の供給口どうしを供給側配管によって接続すると共に供給側バルブを介して何れかの水スクラバに選択的に排ガスを供給し得るように構成し、ガス洗浄塔の排出口どうし及び燃焼室の洗浄ガス供給口を排出側配管によって接続すると共に前記供給側バルブと同期して駆動される排出側バルブを介して何れかの水スクラバから燃焼室に対し選択的に洗浄した排ガスを供給し得るように構成したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る水スクラバでは、ガス導入塔の上部から供給された排ガスを下端に形成された排出口から排出し、排ガス通路を経て下方に形成した開口からガス洗浄塔に供給することができ、該ガス洗浄塔を下方から上方に流れる過程で洗浄することができる。
【００１７】
特に、ガス導入塔には堰部の下流側に向けたスクレーパが配置されているため、ガス導入塔の内壁面に付着し、且つ成長する固形化物を掻き落とすことができる。このため、ガス導入塔内部の排ガス通路を確保しておくことが可能となり、排ガス通路としての機能を保持することができる。
【００１８】
そして、ガス導入塔の堰部から内壁に沿って流れた水及びスクレーパによって掻き落とされた固形化物を槽に貯留すると共に、ガス洗浄塔の内部で排ガスに作用した水を槽に貯留することができる。
【００１９】
また本発明に係る排ガスの処理装置では、上記水スクラバのガス洗浄塔の排出口と燃焼室の洗浄ガス供給口とを接続して構成されているので、水スクラバから排出された洗浄済の排ガスを燃焼或いは分解して除害することができる。
【００２０】
また、本発明に係る他の排ガスの処理装置は、排ガスの発生源と複数の水スクラバの何れかを選択的に接続すると共に、選択された水スクラバと燃焼室を接続することができる。このため、水スクラバを切り替えつつ燃焼室を連続的に稼働させて排ガスの燃焼或いは分解することができ、水スクラバの保守作業を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】水スクラバの構成を説明する図である。
【図２】スクレーパの作用を説明する図である。
【図３】排ガスの処理装置の構成を説明する図である。
【図４】複数の水スクラバを並列させた排ガスの処理装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
先ず、本発明に係る水スクラバについて説明する。半導体の製造設備や液晶パネルの製造設備から発生する排ガスには多くの酸化珪素の成分が含まれる。この酸化珪素は生成した段階では微小な粉末からなる粉塵であり、装置の内壁面や内部に形成された突起部分に付着する。付着した固形化物は強固な塊状となり、稼働時間の増加に伴って成長し、この結果、排ガスの通路が狭くなるという問題が生じる。
【００２３】
本発明に係る水スクラバは、半導体の製造装置や液晶パネルの製造装置から排出された排ガスを熱分解或いは燃焼させて除害する排ガス処理装置に用いられるものである。即ち、排ガスを熱分解或いは燃焼させるのに先立って水によって洗浄することで、該排ガスに含まれた水と反応する物質を固形化物として分離するものである。そして、水と反応した物質を除去した排ガスを燃焼室に供給することで、燃焼室の負担を軽減させて除害効率を向上させるようにしたものである。
【００２４】
本発明に係る水スクラバの実施例について図１、２を用いて説明する。図に示す水スクラバＡは、排ガスが導入されるガス導入塔（以下「導入塔」という）１０と、導入塔１０と並列して配置されたガス洗浄塔（以下「洗浄塔」という）２０と、導入塔１０と洗浄塔２０を上部に設けた槽３０と、を有して構成されている。導入塔１０から導入された排ガスは、導入塔１０の下方から槽３０の上部に形成された排ガス通路３４を通って洗浄塔２０の下部に至り、洗浄塔２０の下方から上方へと流れる途中で洗浄された後、水スクラバＡから排出され、図３、４に示す燃焼室Ｂに供給される。
【００２５】
導入塔１０は、槽３０の上部に起立した筒状体１１によって構成されている。筒状体１１は、上部筒体１１ａと下部筒体１１ｂに分割されており、下部筒体１１ｂが槽３０の上部に固定され、上部筒体１１ａは接続部１１ｃを介して下部筒体１１ｂに対し着脱可能に接続されている。上部筒体１１ａと下部筒体１１ｂとを接続する接続部１１ｃの構造は限定するものではなく、フランジ接続或いはねじ接続等を選択することが可能である。特に、導入塔１０の内部は大気圧よりも低い圧力を有するため、ＪＩＳＢ８３６５に規定された「真空装置用クランプ形継手」を採用することが好ましい。このため、下部筒体１１ｂから上部筒体１１ａを取り外すことで、導入塔１０の内部を開放することが可能となり、この状態で清掃することが可能である。
【００２６】
下部筒体１１ｂは上部筒体１１ａよりも大きい径を有しており、両筒体１１ａ、１１ｂの接合部分に堰１２が形成されている。堰１２は、下部筒体１１ｂの内壁面に略一様な厚さを持つ水膜を形成するためのものである。このため、下部筒体１１ｂの上端外周にはリング状の水路１２ａが形成されると共に、上端部分の全周にわたって切欠１２ｂが形成されている。また、下部筒体１１ｂの上端部分には堰部材１２ｃが配置されており、該堰部材１２ｃの本体１２ｃ１から垂下された垂下片１２ｃ２の先端が切欠１２ｂよりも下方に位置して下部筒体１１ｂの内壁面との間に略一定の隙間を形成している。
【００２７】
特に、堰部材１２ｃは筒状に形成されており、下部筒体１１ｂの上端部分に設けた上部筒体１１ａとの接続部１１ｃに取り付けられている。堰部材１２ｃは上部筒体１１ａの内径と略等しい内径を有し、且つ下部筒体１１ｂよりも小さい内径を有している。このため、上部筒体１１ａから堰部材１２ｃにかけての内壁面は段差のない一様な面として形成されており、上部筒体１１ａ、堰部材１２ｃから下部筒体１１ｂにわたる部分で内径が拡大するように形成されている。
【００２８】
上部筒体１１ａの上部側面には、図示しない半導体の製造装置或いは液晶パネルの製造装置等の排ガスを発生する工程と接続されて排ガスが供給される供給口１３ａが形成されている。また、下部筒体１１ｂの下端は槽３０に向けて開口しており、該開口が排ガスの排気口１３ｂとして構成されている。そして、供給口１３ａと排気口１３ｂを結ぶ通路が排ガスの導入路１３として構成されている。
【００２９】
導入塔１０の内部にスクレーパ１４が配置されており、上部筒体１１ａの上端部に設けた駆動モータ１５に駆動されて該導入塔１０の中心を回転中心として回転し得るように構成されている。
【００３０】
スクレーパ１４は、導入塔１０を構成する上部筒体１１ａ、下部筒体１１ｂの内部に付着し、成長した固形化物を掻き取るものであり、先端が排ガスの流れ方向堰１２の下流側まで到達している。即ち、堰１２よりも下流側では、下部筒体１１ｂの内壁面に堰１２から流れた水によって略一様な厚さを持つ水膜が形成されることから、固形化物が付着することがない。このため、スクレーパ１４は堰部材１２ｃの垂下片１２ｃ２よりも下方まで到達し得るものであれば良い。
【００３１】
導入塔１０に於ける堰１２よりも上流側では水膜が形成されることがないため、排ガスに含まれた固形化物が付着し、且つ付着した固形化物が成長する。特に、排ガスの流れ方向に於ける堰１２よりも上流側の内壁面、例えば上部筒体１１ａの内壁面に固形化物が付着するのは、導入塔１０内部の湿気が該導入塔１０に供給された排ガスに含まれた粉塵に作用することによって、或いは内壁面の微小な凹凸等の影響を受けることによるものが多い。このため、スクレーパ１４を堰１２の下流側に向けて形成することで、付着し成長した固形化物を掻き取ることが可能となる。
【００３２】
スクレーパ１４の形状は特に限定するものではなく、丸棒や角棒或いはフラットバー等であって良い。また、スクレーパ１４の長さは垂下片１２ｃ２の下流側に到達し得るものであれば良い。
【００３３】
スクレーパ１４と堰１２を構成する垂下片１２ｃ２とで構成される隙間は限定するものではなく、可及的に小さいことが好ましい。しかし、堰部材１２ｃを下部筒体１１ｂに取り付けたときに偏心する虞があるため、このような組立上の公差を考慮して前記隙間、言い換えるとスクレーパ１４の導入塔１０の中心からの距離が設定されている。
【００３４】
尚、水スクラバＡが稼働しているとき、常にスクレーパ１４を駆動するか、定期的に駆動するかは限定するものではなく、排ガスに含まれる粉塵の種類や量、稼働時間の増加に伴う固形化物の成長度合い、を含む種々の条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００３５】
上記の如く構成された導入塔１０では、堰１２の水路１２ａに水を供給して下部筒体１１ｂの内壁面に水膜を形成しつつ、導入路１３に排気ガスを流通させると、この排気ガスの流通に伴って、排ガスに含まれた粉塵が固形化物として堰部材１２ｃに付着する。更に、付着した固形化物は、稼働時間の増加に伴って成長する。このため、駆動モータ１５を駆動してスクレーパ１４を回転させることで、該スクレーパ１４によって堰部材１２ｃに付着した固形化物を掻き落とすことが可能である。
【００３６】
スクレーパ１４は導入塔１０の内部にあるため、このスクレーパ１４も固形化物の付着対象となり、付着した固形化物を排除するための清掃作業も必要となる。このため、接続部１１ｃを操作して上部筒体１１ａをスクレーパ１４と共に下部筒体１１ｂから取り外し、この状態でスクレーパ１４と、堰部材１２ｃの清掃を行うことが可能である。
【００３７】
洗浄塔２０は導入塔１０と並列して槽３０の上部に配置されている。洗浄塔２０は、導入塔１０を経て供給され下方から上方へと流れる排ガスに水を作用させて洗浄することで、排ガスに含まれた水分と反応する成分を除去するものである。この洗浄塔２０では、排ガスを水と対向させて流すことで、高い洗浄効率を実現することが可能である。
【００３８】
洗浄塔２０には、下方に槽３０に向けて開口した開口部２１ａが形成されると共に上部に洗浄した排ガスを排出する排出口２１ｂが形成されており、開口部２１ａから排出口２１ｂの間にガス通路２１が構成されている。従って、開口部２１ａから供給された排ガスは、上方に向かって流れて排出口２１ｂから排出される。
【００３９】
洗浄塔２０の内部であって開口部２１ａ側（排ガスの流れ方向上流側）には、ガス通路２１を横断してシャワー配管２２ａが配置されており、このシャワー配管２２ａに複数のシャワーノズル２２ｂが設けられている。
【００４０】
また、洗浄塔２０の内部であってシャワーノズル２２ｂよりも排出口２１ｂ側（排ガスの流れ方向下流側）には、ガス通路２１を横断して水膜を形成する濾過部材２３が配置されている。濾過部材２３は多数の孔が形成された孔板２３ａと、孔板２３ａの上部に形成される水膜の厚さを規定する堰２３ｂと、堰２３ｂから溢れた水を受ける樋２３ｃと、を有して構成されている。
【００４１】
濾過部材２３に形成される水膜の厚さ（堰２３ｂの高さ）は洗浄塔２０の排出口２１ｂに作用する負圧の値よりも充分に小さく、開口部２１ａから供給された排ガスを濾過部材２３の水膜を通過させて排出口２１ｂから排出することが可能である。また、洗浄塔２０に於ける濾過部材２３の設置数は特に限定するものではなく、１又は複数であって良い。本実施例では、濾過部材２３を２段にわたって構成している。
【００４２】
洗浄塔２０の内部であって濾過部材２３よりも排出口２１ｂ側（排ガスの流れ方向下流側）には水切部材２４が配置されている。水切部材２４はシャワーノズル２２ｂ、濾過部材２３を通過した排ガスに含まれた水分を除去するためのものであり、排ガスの流れ方向上流側から下流側にかけて複数段の水切り板２４ａを配列して構成されている。
【００４３】
上記の如く構成された洗浄塔２０では、下方に形成された開口部２１ａから流入した排ガスはガス通路２１を通って上方に流れて排出口２１ｂに至る過程で、水の作用によって洗浄され、水と反応する成分が除去される。即ち、開口部２１ａの近傍でシャワーノズル２２ｂから噴射された水滴と接触して洗浄され、その後、濾過部材２３に形成された水膜を潜ることで更に洗浄され、更に、排ガスに含まれた水分は水切部材２４と衝突して分離される。そして、水分が除去された排ガスが排出口２１ｂから排出される。
【００４４】
槽３０は水や落下した固形化物を貯留する機能と、導入塔１０と洗浄塔２０を接続して排ガスの通路を構成する機能を有している。槽３０の上部には導入塔１０と洗浄塔２０が並列した状態で配置されており、これらの塔１０、２０が配置されていない部分は蓋部材３１によって閉塞されている。
【００４５】
槽３０の上部が閉塞されていることによって、導入塔１０、槽３０、洗浄塔２０の内部は導入塔１０の供給口１３ａから洗浄塔２０の排出口２１ｂに至る一連の密閉空間となる。このため、供給口１３ａと排出口２１ｂに作用する圧力差によって、供給口１３ａから供給された排ガスが、導入路１３、排ガス通路３４、ガス通路２１を通って排出口２１ｂに流れるように構成されている。
【００４６】
槽３０は、導入塔１０を構成する下部筒体１１ｂの内壁面に水膜を形成した水、及び洗浄塔２０に配置されたシャワーノズル２２ｂから噴射された水、及び濾過部材２３から流れた水、を受け入れるように構成されている。そして、槽３０の水位は予め設定された範囲内の昇降をするものの、この範囲内で略一定に保持され、この水面と蓋部材３１とで構成された内部空間が、導入塔１０と洗浄塔２０を接続する排ガス通路３４として機能する。
【００４７】
槽３０の内壁面であって水面から蓋部材３１までの間は流れる排ガスに晒されることとなり、この内壁面に粉塵が付着する虞がある。このため、槽３０の水面よりも上部の内壁面には導入塔１０の下部筒体１１ｂと同様に水膜が形成されている。
【００４８】
また、槽３０の導入塔１０の下方では、スクレーパ１４によって掻き落とされた固形化物が落下する。このため、槽３０の内部であって導入塔１０の下方には籠３２が配置されており、導入塔１０から落下した固形化物を籠３２に収容、貯留することが可能である。そして、図１に示す槽３０の左側面には取り外し可能な蓋（図示せず）が設けられており、該蓋を取り外して籠３２を槽３０から取り出すことで収容した固形化物を清掃することが可能である。
【００４９】
槽３０が導入塔１０と洗浄塔２０から受け入れた水には、水と反応して固形化した粉塵が混在しており、この粉塵が槽３０の底部に貯留される。このため、槽３０の側面には取り外し可能な蓋３３が形成されており、該蓋３３を取り外すことによって内部を清掃することが可能である。
【００５０】
上記の如く構成された水スクラバＡでは、導入塔１０の供給口１３ａから供給された排ガスは下方に形成された排気口１３ｂから排ガス通路３４を通り、洗浄塔２０の下方に形成された開口部２１ａに至る。そして、開口部２１ａから洗浄塔２０の内部を上昇する過程で、シャワーノズル２２ｂから噴射される水滴との接触、濾過部材２３に形成された水膜を潜ることで、排ガスに含まれた水と反応する成分が除去、洗浄される。更に、水により洗浄された排ガスに含まれた水分は水切部材２４によって分離され、水分が分離された排ガスが排出口２１ｂから排出される。
【００５１】
特に、導入塔１０の堰部材１２ｃに付着し、成長した固形化物を回転するスクレーパ１４によって掻き落とすことで、稼働時間の如何に関わらず導入路１３の断面積を確保することが可能となる。
【００５２】
次に、上記の如く構成された水スクラバＡを用いた排ガスの処理装置の構成について図３により説明する。本実施例に係る処理装置Ｄは、筐体に組み込まれた１台の水スクラバＡと１台の燃焼室Ｂとを有しており、燃焼室Ｂの下流側に１台の水スクラバＣを配置して構成されている。しかし、本発明の排ガスの処理装置としては、燃焼室Ｂの下流側に配置された水スクラバＣは必須ではない。
【００５３】
本実施例に係る処理装置Ｄに於いて、水スクラバＡの供給口１３ａには配管６１が接続されている。配管６１は図示しない製造工程に接続した枝配管６６ａ、６６ｂ、６６ｃが分岐しており、何れかの工程から排出された排ガスが枝配管６６ａ〜６６ｃ、配管６１を介して水スクラバＡに供給される。また、水スクラバＡの排出口２１ｂと燃焼室Ｂとは配管６２によって接続されており、水スクラバＡで洗浄した排ガスを燃焼室Ｂに供給し得るように構成されている。
【００５４】
燃焼室Ｂは、水スクラバＡから供給された排ガスをバーナーの火炎によって燃焼或いは分解し、生成した燃焼排ガスを水スクラバＣに向けて排気するものであり、従来の排ガス処理装置に用いられている燃焼室と同一のものを用いることが可能である。燃焼室Ｂの形状や容量は限定するものではなく、処理すべき排ガスの種類や量に対応させて適宜設計される。同様にバーナーの数や燃料ガスの性質も特に限定するものではなく、処理すべき排ガスの種類や量に対応させて適宜設定される。
【００５５】
燃焼室Ｂは、主燃焼室４１を有しており、該主燃焼室４１の一方の端部側は閉鎖され、他方の端部は開放している。前記閉鎖された端部には、配管６２を介して水スクラバＡの排出口２１ｂと接続された洗浄ガス供給口４２と、複数のバーナー４３が設けられており、主燃焼室４１の他方の端部には排気筒４４が接続されている。
【００５６】
本実施例に於いて、主燃焼室４１は起立して配置された円筒体によって構成されており、内周面には全面にわたって耐火層４５が形成されている。また主燃焼室４１の他方の端部側に接続された排気筒４４の主燃焼室４１との接続部位にも耐火層４５が形成されている。
【００５７】
排気筒４４は主燃焼室４１の下方に配置されており、燃焼室Ｂで燃焼した後の燃焼ガスを急速冷却する。また、排気筒４４には水スクラバＣと連通した燃焼ガス通路４６が接続している。燃焼ガス通路４６は、燃焼室Ｂと水スクラバＣとを接続し、且つ予め設定された範囲で昇降するものの、該範囲内で略一定の水位を保持し得るように水を貯留した槽４７に形成されている。
【００５８】
尚、燃焼室Ｂは本実施例のように、円筒体を縦方向に起立させた構造にのみ限定するものではなく、円筒体を水平に配置した構造であっても良い。即ち、燃焼室Ｂとしては、縦方向又は横方向に配置された筒体からなる主燃焼室４１と、主燃焼室４１の端面又は筒体の側面に設けた排ガスが供給される洗浄ガス供給口４２と、主燃焼室４１の端面又は筒体の側面にであって排ガスの流通方向の下流側に設けた複数のバーナー４３と、を有するものであれば良い。
【００５９】
水スクラバＣは、燃焼ガスに含まれた粉塵成分やガス成分を除去するためのものであり、槽４７を介して燃焼室Ｂと一体的に構成されている。この水スクラバＣは前述した水スクラバＡの洗浄塔２０と類似した構成を有している。即ち、水スクラバＣは、槽４７の上部に配置された筒体５１からなり、該筒体５１の下方に燃焼ガス通路４６に接続した開口５１ａが形成され、上方に排出口５１ｂが形成されている。また、筒体５１の内部には、水スクラバＡの濾過部材２３と同様の濾過部材５２が配置され、更に、水切部材２４と同様の水切部材５３が配置されている。この濾過部材５２は、水スクラバＡの濾過部材２３と同じものである必要はない。
【００６０】
水スクラバＣの排出口５１ｂには吸引部材５５が接続されており、該吸引部材５５によって発生した負圧が水スクラバＣの排出口５１ｂを介して、排ガスの処理装置を構成する燃焼室Ｂ、水スクラバＡに作用するように構成されている。尚、吸引部材５５は排ガスの処理装置の全体の系を考慮して、ブロワやファン、或いは真空ポンプ等から適宜選択することが可能である。
【００６１】
上記の如く構成された処理装置Ｄでは、水スクラバＡのシャワーノズル２２ｂから水を噴射させると共に濾過部材２３及び水スクラバＣの濾過部材５２に水を供給して水膜を形成して、吸引部材５５を稼働させる。吸引部材５５の稼働に伴って、水スクラバＣ、燃焼室Ｂ、配管６２、水スクラバＡの内部が負圧となり、これらを通して一連のガス通路が形成される。
【００６２】
そして、配管６１を介して水スクラバＡの導入塔１０の供給口１３ａに排ガスを供給すると、この排ガスは水スクラバＡの導入塔１０から洗浄塔２０を通過する。この過程で、排ガスに含まれた水と反応する成分は水によって洗浄、除去され、水と共に槽３０に落下する。
【００６３】
このとき、導入塔１０を構成する上部筒体１１ａの内壁面及び堰部材１２ｃの内面には、排ガスに含まれた粉塵が付着して経時的に成長する。しかし、スクレーパ１４を連続して或いは適宜回転駆動することによって、付着し且つ成長した粉塵からなる固形化物を掻き落とすことが可能である。そして、スクレーパ１４によって掻き落とされた固形化物は槽３０に配置された籠３２に収容、貯留される。
【００６４】
水スクラバＡに於いて洗浄され、水と反応する成分が除去された排ガスは、配管６２を経て燃焼室Ｂに供給される。燃焼室Ｂでは、バーナー４３に形成された火炎によって供給された排ガスは、有害成分が燃焼、或いは熱分解によって除害されて燃焼ガスとなり、水スクラバＣに供給される。排ガスの燃焼、熱分解によって生じた粉塵成分であって、大きく固形化した塊は槽４７に落下する。
【００６５】
水スクラバＣでは、高温の燃焼ガスを濾過部材５２に形成された水膜を通過させることで洗浄する。このとき、燃焼室Ｂから排出された燃焼ガスに含まれた微小な粉塵成分は、濾過部材５２に形成された水膜を通過する際に洗浄され、該水膜を形成した水と共に槽４７に落下する。
【００６６】
このようにして、排ガスに含まれた水と反応する成分は水スクラバＡによって除去され、水と反応することのない成分は燃焼室Ｂに於ける燃焼、熱分解によって除害される。また、燃焼室Ｂから排出された燃焼ガスは水スクラバＣによって含まれる粉塵成分やガス成分が洗浄されて除害される。そして、除害され且つ冷却された排ガスは、水スクラバＣの排出口５１ｂから吸引部材５５を経て大気に排出される。
【００６７】
次に、図４により他の処理装置Ｅの構成について説明する。図に示す処理装置Ｅは筐体に２台の水スクラバＡａ、Ａｂと、１台の燃焼室Ｂとを組み込んで構成されている。特に、処理装置Ｅは、燃焼室Ｂに対し２台の水スクラバＡａ、Ａｂを選択的に接続することによって、燃焼室Ｂを連続させつつ、水スクラバＡａ、Ａｂの稼働を停止させて清掃作業を行えるように構成されている。
【００６８】
図に於いて、２台の水スクラバＡａ、Ａｂは何れも図１に示す水スクラバＡと同一の構成を有しており、図１と同じ符号を付して説明を省略する。同様に、燃焼室Ｂ、水スクラバＣも図３に示す燃焼室Ｂ、水スクラバＣと同一の構成であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図示しない製造工程と接続された配管６１は、三方弁等の供給側バルブ６３を介して配管６１ａ、６１ｂに分岐している。配管６１ａは水スクラバＡａの導入塔１０の供給口１３ａに接続され、配管６１ｂは水スクラバＡｂの導入塔１０の供給口１３ａに接続されている。
【００７０】
また、水スクラバＡａの洗浄塔２０の排出口２１ｂには配管６２ａが接続され、水スクラバＡｂの洗浄塔２０の排出口２１ｂには配管６２ｂが接続され、これらの配管６２ａ、６２ｂは三方弁等の排出側バルブ６４を介して配管６２に接続されている。そして、配管６２は燃焼室Ｂの洗浄ガス供給口４２に接続されている。
【００７１】
上記の如く構成された処理装置Ｅでは、供給側バルブ６３、排出側バルブ６４を同期して切り替え駆動することによって、配管６１を配管６１ａに切り替えて水スクラバＡａに接続すると共に配管６２ａと配管６２を接続することで、水スクラバＡａと燃焼室Ｂを接続することが可能である。同様に、配管６１を配管６１ｂに切り替えて水スクラバＡｂに接続すると共に配管６２ｂと配管６２を接続することで、水スクラバＡｂと燃焼室Ｂを接続することが可能である。
【００７２】
このため、水スクラバＡａの槽３０の清掃、或いは導入塔１０を構成する堰部材１２ｃ、スクレーパ１４の清掃を行う必要が生じたときには、供給側バルブ６３と排出側バルブ６４を同期させて操作することによって、水スクラバＡｂと燃焼室Ｂを接続することが可能となる。同様に、水スクラバＡｂの清掃が必要になったときは、水スクラバＡａと燃焼室Ｂとを接続すること
が可能となる。
【００７３】
即ち、燃焼室Ｂの稼働を停止させることなく、水スクラバＡａ又は水スクラバＡｂの清掃を含むメンテナンス作業を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
上記の如く構成された水スクラバは、半導体等の製造工程から排出され水と反応する成分を含む排ガスを除害する際に燃焼室の上流側に設置して有利である。
【００７５】
また、排ガスの処理装置は、燃焼室の負担が軽減されるため、連続稼働する際に有利である。
【符号の説明】
【００７６】
Ａ、Ａａ、Ａｂ      水スクラバ
Ｂ                  燃焼室
Ｃ                  水スクラバ
Ｄ、Ｅ              処理装置
１０                導入塔
１１                筒状体
１１ａ              上部筒体
１１ｂ              下部筒体
１１ｃ              接続部
１２                堰
１２ａ              水路
１２ｂ              切欠
１２ｃ              堰部材
１２ｃ１            本体
１２ｃ２            垂下片
１３                導入路
１３ａ              供給口
１３ｂ              排気口
１４                スクレーパ
１５                駆動モータ
２０                洗浄塔
２１                ガス通路
２１ａ              開口部
２１ｂ              排出口
２２ａ              シャワー配管
２２ｂ              シャワーノズル
２３                濾過部材
２３ａ              孔板
２３ｂ              堰
２３ｃ              樋
２４                水切部材
２４ａ              水切り板
３０                槽
３１                蓋部材
３２                籠
３３                蓋
３４                排ガス通路
４１                主燃焼室
４２                洗浄ガス供給口
４３                バーナー
４４                排気筒
４５                耐火層
４６                燃焼ガス通路
４７                槽
５１                筒体
５１ａ              開口
５１ｂ              排出口
５２                濾過部材
５３                水切部材
５５                吸引部材
６１、６１ａ、６１ｂ、６２、６２ａ、６２ｂ
配管
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ
枝配管
６３                供給側バルブ
６４                排出側バルブ
【図１】
2014200735.tif 000003
【図２】
2014200735.tif 000004
【図３】
2014200735.tif 000005
【図４】
2014200735.tif 000006