(57)【要約】【課題】例えば半導体の製造設備や液晶パネルの製造設備から排気された有害排ガスを処理する処理装置に於いて、燃焼室から排気された燃焼排ガスを冷却し、且つ燃焼排ガスに含まれた粉塵の回収と有害ガスの吸収を効率的に行えるようにする。【解決手段】処理装置は、主燃焼室１に於いて供給された排ガスを高温にして燃焼或いは分解し排気筒４から排気する燃焼室Ａと、排気された燃焼排ガスを冷却すると共に該燃焼排ガスに含まれた粉塵を排除する水スクラバーＣと、燃焼室Ａと水スクラバーＣを納める筐体Ｄと、燃焼室Ａの排気筒４と水スクラバーＣとを接続して配置された閉鎖容器状の排ガス通路Ｂと、排ガス通路Ｂに配置された冷却媒体の噴射ノズル２３と、を有する。【選択図】        図２
2006007124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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筒から排気する燃焼室と、燃焼室から排気された燃焼排ガスを冷却すると共に該燃焼排ガスに含まれた固形物を排除する水スクラバーと、前記燃焼室と水スクラバーを納める筐体と、を有する排ガスの処理装置であって、燃焼室の排気筒と水スクラバーとを接続して配置された閉鎖容器状の排ガス通路と、前記閉鎖容器状の排ガス通路に配置された冷却媒体の噴射部材と、を有することを特徴とする排ガスの処理装置。
【請求項２】
前記燃焼室が、水平方向の一方の端部側に排ガスの供給口を設けると共に該排ガスの供給口から離隔した位置にバーナーを設けた主燃焼室と、前記主燃焼室の水平方向の他方の端部側に接続すると共に垂直方向に配置された燃焼排ガスの排気筒と、を有し、前記主燃焼室の内周面及び排気筒の主燃焼室側の所定寸法部位に耐火材を敷設すると共に、排気筒に於ける耐火材の敷設部位よりも下方に冷却媒体を噴射する噴射部材を設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載した排ガスの処理装置。
【請求項３】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に冷却媒体の液面を検出する液面検出部材が設けられており、該閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面を所定の範囲に調整し得ることを特徴とする請求項１又は２に記載した排ガスの処理装置。
【請求項４】
前記燃焼室の排気筒が、前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方で開口することを特徴とする請求項３に記載した排ガスの処理装置。
【請求項５】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方部位であって該排ガス通路の略全平面にわたり、多数の孔を形成した板部材を配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載した排ガスの処理装置。
【請求項６】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に、該排ガス通路の長さを延長するための壁部材を配置したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載した排ガスの処理装置。
【請求項７】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける燃焼室の排気筒の下方に前記排気筒から排出される固形物を受け入れる収容容器を設け、閉鎖容器状の排ガス通路の所定位置に前記収容容器を出入りさせる出入口を設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載した排ガスの処理装置。
【請求項８】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に、圧力気体を噴射する気体噴射ノズル及び、又は冷却媒体を噴出する冷却媒体噴射ノズルを配置し、前記気体噴射ノズル及び、又は冷却媒体噴射ノズルから、圧力気体及び、又は冷却媒体を噴射して閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体に含まれる固形物を浮遊させるように構成したことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載した排ガスの処理装置。
【請求項９】
前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に吸引口を接続したポンプを設け、該ポンプによって冷却媒体及び該冷却媒体に含まれる固形物を排出し得るように構成したことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載した排ガスの処理装置。
【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で用いられ且つ排出される排ガスであって、可燃性ガス成分や支燃性ガス成分、環境に有害なガス成分を含有したガス等を含む排ガスを燃焼或いは熱分解させて除害処理すると共に、フッ化水素，塩化水素，フッ化珪素，塩化珪素などを含む有害な燃焼副生成ガスを吸収除害するための排ガスの処理装置であって、特に、高温下で燃焼，熱分解した燃焼排ガスを冷却して排出し、且つ燃焼排ガスに含まれた固形物の分離と有害ガスの吸収を行って排出し得るように構成した排ガスの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程に於ける特定の工程から、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)等の有害な排ガスが生成することが知られている。このような有害な排ガスは人体に対する毒性が高いため、大気への放出に際しては有毒性物質の完全な除去が要求されている。また半導体製造工程に於ける他の特定の工程から、四フッ化炭素(CF4)や六フッ化硫黄（SF6）など地球環境に悪影響を与えるフロンガスが排出される。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ーに供給し、該水スクラバー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】
上記技術を実現する排ガスの処理装置は、燃焼室及び燃焼排ガス搬送通路が１台のキャビネットの内部に収容されており、該キャビネットに排ガスを導入すると共に除害して大気に排出している。特に、排ガスを除害するにあたり燃料ガスを燃焼させる際の支燃ガスとして、キャビネットの底部分から取り込んだ空気を用いており、取り込んだ空気の一部を燃焼排ガスを冷却する冷却空気としても用いている。
【０００５】
処理すべき排ガスが４フッ化炭素や６フッ化硫黄のような熱分解温度の高い物質を含む場合、燃焼排ガスを冷却する空気を大量に使用する必要が生じ、ダクトやブロワ等の設備が必要となり、設置スペースの増大という問題が生じ、この問題を解決するために特許文献２に記載された排ガスの処理装置が提案されている。
【０００６】
この排ガスの処理装置は、１台の収容容器に、燃焼室と熱交換器を収容すると共に両者を燃焼排ガス排出路によって接続したものである。この排ガスの処理装置では、収容容器内に熱交換器を設置することによって、燃焼排ガスが燃焼室から排出された直後に熱交換器によって冷却することが出来るため、収容容器に大量の冷却空気を導入することなく、燃焼排ガスを冷却することが出来る。
【０００７】
【特許文献１】特許第２９６３７９２号公報
【特許文献２】特開２００４−０９２９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２の排ガスの処理装置では、熱分解温度の高い四フッ化炭素(CF4)や六フッ化硫黄（SF6）等を含む排ガスを除害処理した場合、大量の空気を必要とせずに燃焼排ガスを冷却することが出来る。しかし、高温の燃焼排ガスを冷却する熱交換器が腐食し易くなってしまうという問題が生じている。
【０００９】
また、排ガスを燃焼させた燃焼排ガスには、多量の粉末状の固形物が含まれるため、この固形物が熱交換器に滞留して熱効率を劣化させることがあり、該熱交換器を頻繁に清掃することが必要になるという問題が生じている。
【００１０】
本発明の目的は、燃焼室から排気された燃焼排ガスを冷却することが出来、且つ燃焼排ガスに含まれた固形物の回収と有害ガスの吸収を効率的に行えるようにし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】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る排ガスの処理装置は、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筒から排気する燃焼室と、燃焼室から排気された燃焼排ガスを冷却すると共に該燃焼排ガスに含まれた固形物を排除する水スクラバーと、前記燃焼室と水スクラバーを納める筐体と、を有する排ガスの処理装置であって、燃焼室の排気筒と水スクラバーとを接続して配置された閉鎖容器状の排ガス通路と、前記閉鎖容器状の排ガス通路に配置された冷却媒体の噴射部材と、を有して構成されたものである。
【００１２】
上記排ガスの処理装置に於いて、燃焼室が、水平方向の一方の端部側に排ガスの供給口を設けると共に該排ガスの供給口から離隔した位置にバーナーを設けた主燃焼室と、前記主燃焼室の水平方向の他方の端部側に接続すると共に垂直方向に配置された燃焼排ガスの排気筒と、を有し、前記主燃焼室の内周面及び排気筒の主燃焼室側の所定寸法部位に耐火材を敷設すると共に、排気筒に於ける耐火材の敷設部位よりも下方に冷却媒体を噴射する噴射部材を設けて構成されていることが好ましい。
【００１３】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に冷却媒体の液面を検出する液面検出部材が設けられており、該閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面を所定の範囲に調整し得るように構成されていることが好ましく、更に、燃焼室の排気筒が、前記閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方で開口することが好ましい。
【００１４】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方部位であって該排ガス通路の略全平面にわたり、多数の孔を形成した板部材を配置することが好ましい。
【００１５】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に、該排ガス通路の長さを延長するための壁部材を配置することが好ましい。
【００１６】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に於ける燃焼室の排気筒の下方に前記排気筒から排出される固形物を受け入れる収容容器を設け、閉鎖容器状の排ガス通路の所定位置に前記収容容器を出入りさせる出入口を設けることが好ましい。
【００１７】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に、圧力気体を噴射する気体噴射ノズル及び、又は冷却媒体を噴出する冷却媒体噴射ノズルを配置し、前記気体噴射ノズル及び、又は冷却媒体噴射ノズルから、圧力気体及び、又は冷却媒体を噴射して閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体に含まれる固形物を浮遊させるように構成することが好ましい。
【００１８】
また上記排ガスの処理装置に於いて、閉鎖容器状の排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に吸引口を接続したポンプを設け、該ポンプによって冷却媒体及び該冷却媒体に含まれる固形物を排出し得るように構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る排ガスの処理装置（以下単に「処理装置」という）では、燃焼室と水スクラバーとを筐体に納めることによって、コンパクトな処理装置として構成することが出来る。特に、燃焼室の排気筒と水スクラバーとを閉鎖容器状の排ガス通路（以下単に「排ガス通路」という）によって接続し、該排ガス通路に配置された噴射部材によって冷却媒体を噴射することで、燃焼室から排出された燃焼排ガスを急速に冷却して温度を降下させることが出来、且つ冷却媒体によって燃焼排ガスに含まれている固形物を分離することが出来る。このため、処理装置としての冷却効率と固形物の分離効率を向上させることが可能となり、処理装置からの排気ガスをクリーンなものとすることが出来る。
【００２０】
また燃焼室を、主燃焼室と、該主燃焼室の端部側させて垂直方向に配置した燃焼排ガスの排気筒とによって構成し、主燃焼室の内周面と排気筒の主燃焼室側の所定部位に耐火材を敷設し、更に排気筒に於ける耐火材の敷設部位よりも下方に冷却媒体を噴射する噴射部材を設けて構成することによって、主燃焼室で燃焼した燃焼排ガスが排気筒から排気される際に冷却媒体を噴射して冷却することが出来る。
【００２１】
特に、冷却媒体の噴射部材が排気筒に於ける耐火材の敷設部位よりも下方にあるため、該噴射部材から噴射された冷却媒体が主燃焼室の内部まで飛散することがない。このため、飛散した冷却媒体によって加熱した耐火材を損傷することがない。
【００２２】
また排ガス通路に冷却媒体の液面を検出する液面検出部材を設けて排ガス通路に於ける冷却媒体の液面を所定の範囲に調整し得るように構成することによって、該排ガス通路の内部を、所定の液面に調整された冷却媒体領域と、該冷却媒体の上部にある気体領域とに分割することが出来る。このため、排気筒から排気された燃焼排ガスを気体領域を通して水スクラバーに流通させることが可能であり、且つ排気筒に設けた噴射部材から噴射された冷却媒体によって燃焼排ガスから捕集された固形物を冷却媒体領域に分離して収集することが出来る。
【００２３】
また燃焼室の排気筒を排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方で開口させることで、排気筒から排気された燃焼排ガスは必然的に冷却媒体を潜ることになり、これに伴って燃焼排ガスを冷却することが可能となり、且つ該燃焼排ガスに含まれた固形物を冷却媒体によって分離することが出来る。
【００２４】
また排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方部位であって該排ガス通路の略全平面にわたり、多数の孔を形成した板部材を配置することによって、該板部材をフィルターとして機能させることが出来る。このため、板部材の上部の冷却媒体に存在する固形物であって、大きさが板部材に形成された孔の径よりも大きいものが冷却媒体領域の下方に沈殿することがない。
【００２５】
また排ガス通路に、該排ガス通路の長さを延長するための壁部材を配置することによって、排気筒から排気された燃焼排ガス及び該燃焼排ガスに含まれる固形物と冷却媒体との接触時間を延長させることが出来、これにより、燃焼排ガスの効果的な冷却と該燃焼排ガスに含まれている固形物の落下を促進することが出来る。
【００２６】
特に、排ガス通路の上方から冷却媒体を噴射させた場合には、燃焼排ガスの冷却媒体との接触時間をより長期化することが出来るため、冷却効率を向上させて燃焼排ガスの冷却を円滑に行うことが出来る。
【００２７】
また排気筒の下方に固形物を受け入れる収容容器を設け、閉鎖容器状の排ガス通路の所定位置に収容容器を出入りさせる出入口を設けることによって、燃焼排ガスに含まれた固形物、或いは燃焼室から落下した固形物を効果的に収集することが出来る。
【００２８】
また排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に、圧力気体を噴射する気体噴射ノズル，冷却媒体を噴出する冷却媒体噴射ノズルを配置し、これらの気体噴射ノズル，冷却媒体噴射ノズルから圧力気体，冷却媒体を噴射して冷却媒体に含まれている固形物を浮遊させることで、冷却媒体領域に於ける固形物の沈殿を防ぎ、固形物の肥大化を招くことがない。
【００２９】
また排ガス通路に於ける冷却媒体の液面よりも下方に吸引口を接続したポンプを設け、該ポンプによって冷却媒体及び該冷却媒体に含まれる固形物を排出し得るように構成することによって、冷却媒体に含まれている固形物を、該冷却媒体と共に外部に排出することが出来る。従って、排ガス通路に於ける冷却媒体領域の掃除を頻繁に行う必要がなく、保守作業を容易に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る処理装置の最良の形態について説明する。本発明に係る処理装置は、半導体の製造工程から生成するシラン，ジシラン，ジボラン，ホスフィン，アルシンや、三フッ化窒素，フッ化水素，塩化水素，フッ化珪素，塩化珪素など毒性を持つ特殊材料ガスあるいは四フッ化炭素や六フッ化硫黄など地球環境に悪影響を与えるフロンガス等の排ガスを完全燃焼あるいは分解させて除害して排出するものである。
【００３１】
特に、処理装置を、処理すべき排ガスを高温下で燃焼させ或いは分解させる燃焼室と、燃焼排ガスを冷却すると共に該燃焼排ガスに含まれている固形物を収集する水スクラバーと、燃焼室から排出された燃焼排ガスを水スクラバーに導く排ガス通路と、排ガス通路に配置された冷却媒体の噴射部材と、によって構成することで、燃焼室から排出された燃焼排ガスが排ガス通路を通過する際に噴射された冷却媒体によって冷却し、且つ冷却媒体に含まれている固形物が落下することで分離することが可能である。
【００３２】
また冷却媒体を適宜選択することによって燃焼排ガスに含まれている有害ガスを吸収することが好ましい。このように、燃焼排ガスに存在する有害ガスを吸収し得るような冷却媒体を用いることによって、燃焼室から排気された燃焼排ガスの冷却と固形物の分離及び燃焼排ガスに含まれる有害ガスの吸収を同時に短時間で実現することが可能となる。
【００３３】
従って、水スクラバーに供給される燃焼排ガスは、既に冷却し且つ固形物が分離していることになり、水スクラバーの効率を高めると共に保守に要する期間を延長させることが可能となる。
【００３４】
また本発明の処理装置では、燃焼室と排ガス通路及び水スクラバーを１台の筐体に納めることによってコンパクト化を実現し、且つ水スクラバーから排出される排出ガスは、充分に冷却されると共に固形物が充分に除去されたものとなり、そのまま大気に排出することが可能となる。
【００３５】
更に、燃焼室，排ガス通路及び水スクラバーが筐体に納められて一体化しているため、目的の位置に搬送し且つ設置する際の作業が容易であり、種々の処理工程から排出された排ガスを供給する配管設備や、除害された燃焼排ガスを大気に排出するための配管設備を設置する際にも、夫々の配管設備の配置位置が特定されるため有利である。
【００３６】
本発明に係る処理装置の燃焼室は、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た燃焼排ガスを、排気筒を介して排ガス通路に排気するものである。このため、燃焼室の形状や容量は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。
【００３７】
特に、処理すべき排ガスに３フッ化窒素などが含まれている場合、処理温度を高温にすることが必要となり、燃焼室を高温に耐え得るような構造とすることが好ましい。このため、燃焼室の内周面及び排気筒の内周面に耐火材を敷設することによって、該燃焼室に充分な耐高温性を発揮させることが好ましい。耐火材の材料としては、特に限定するものではなく、高い耐火性を有すると共に良好な成形性を有するものであることが好ましい。
【００３８】
排ガスが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ものであり、該排ガスには多くの珪素成分が含まれ、燃焼室に於ける燃焼，分解に伴って酸化珪素としての固形物となる。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（以下「粉塵」という）であり、落下して滞留したときに強固な塊状になる。
【００３９】
燃焼排ガスに含まれる粉塵は、燃焼室で落下して塊となるものもあり、燃焼排ガスと共に排出されるものもある。このため、燃焼室で落下した粉塵の塊及び燃焼排ガスに含まれる粉塵の何れも排気筒から排出された直後に捕集し得るように構成することが好ましい。
【００４０】
従って、排気筒は燃焼室の端部に対し垂直方向であって開口部が下方に位置するように接続することが好ましい。排気筒をこのように構成することによって、燃焼室で落下した粉塵の塊を清掃するような場合、この塊を排気筒から外部に落下させて排出することが可能となる。
【００４１】
排気筒から排気された燃焼排ガスは可及的速やかに冷却することが好ましい。従って、排気筒に於ける燃焼室側の所定寸法部分に敷設した耐火材よりも下方に冷却媒体を噴射する噴射部材を配置し、この噴射部材から冷却媒体を噴射することによって燃焼排ガスを速やかに冷却することが可能となる。
【００４２】
冷却媒体は高温の燃焼排ガスを冷却するものであり、この目的を達成し得るものであれば良く、材質を限定するものではない。燃焼排ガスを急速冷却するためには、液化炭酸ガスや液体窒素或いは水などがあり、コストや取り扱い性の容易さ等を考慮して設定することが好ましい。従って、冷却媒体を噴射する噴射部材も、冷却媒体の種類や噴射量等の条件にあわせて設定することが好ましい。
【００４３】
特に、排ガス通路に冷却媒体の層を形成する場合、該冷却媒体は常温で液体であることが必要となる。このような冷却媒体としては水がある。噴射部材から冷却媒体を噴射することによって、燃焼室から排出された直後の燃焼排ガスを急速に冷却することが可能となり、同時に冷却媒体によって燃焼排ガスに含まれた粉塵を分離すると共に有害ガスを吸収することが可能となる。
【００４４】
排気筒は燃焼室に対して垂直方向に配置されると共に開口部が下方に配置される。開口部の排ガス通路に於ける高さは特に限定するものではないが、冷却媒体の液面よりも下方であることが好ましい。このように、排気筒の開口部が冷却媒体の液面の下方に位置することで、排気筒の内部に設けた噴射部材から噴射された冷却媒体が飛散することがなく、且つ排気筒から排出される燃焼排ガスを冷却媒体の層に潜らせることが可能となり、燃焼排ガスの冷却媒体との接触時間を延長することが可能となる。このため、燃焼排ガスの冷却及び粉塵の分離、更に、冷却媒体による有害ガスの吸収をより効果的に行うことが可能となる。
【００４５】
更に、排ガス通路に壁部材を配置することによって、該排ガス通路の長さを延長することが好ましい。このように、排ガス通路を延長することによって、燃焼室から排出された燃焼排ガスが水スクラバーに到達する間で冷却媒体と接触する長さを延長してより効果的に冷却すると共に粉塵の分離及び有害ガスの吸収を行うことが可能となる。
【００４６】
燃焼排ガスから分離され排ガス通路に於ける冷却媒体に混合した粉塵が該冷却媒体の下方に沈殿して塊となるのは好ましくはない。このため、常に冷却媒体を攪拌して粉塵の浮遊状態を保持し得るようにしておくことが好ましい。冷却媒体の層を攪拌するためには、外部から圧力空気を導入させて噴射する方法や冷却媒体そのものを循環させる方法があり、何れの方法を採用しても良い。
【００４７】
排ガス通路に於ける冷却媒体層に粉塵が浮遊している状態で該冷却媒体を吸引，排出することで、排ガス通路に於ける冷却媒体に混合した粉塵を排出することが好ましい。このように、冷却媒体と共に粉塵を排出することで、定常的な粉塵の排出を実現することが可能となる。従って、処理装置に溜まる粉塵の量が過大になることがなく、保守，清掃の間隔を延長することが可能となる。
【実施例１】
【００４８】
以下、本発明に係る処理装置の好ましい実施例について図を用いて説明する。図１は処理装置の全体構成を説明する三面図である。図２は処理装置の配管系統を説明する系統図である。図３は排ガス通路の構成を説明する図である。
【００４９】
図に於いて、処理装置は、一方の端部側から供給された排ガスを分解、燃焼させる燃焼室Ａと、燃焼室Ａから排出された燃焼排ガスを冷却すると共に粉塵を分離して水スクラバーＣに導く排ガス通路Ｂと、排ガス通路Ｂを通って排気された燃焼排ガスを更に冷却すると共に粉塵を分離し且つ有害ガスを吸収する水スクラバーＣと、夫々所定位置に配置された燃焼室Ａ，排ガス通路Ｂ，水スクラバーＣを一体化して納める筐体Ｄと、を有して構成されている。
【００５０】
燃焼室Ａは、図示しない半導体の製造設備や液晶パネルの製造設備から排出された除害すべき排ガスを燃焼させ、或いは熱分解させて無害化するものであり、高さ方向の寸法よりも横方向の寸法の方が大きい主燃焼室１を有し、該主燃焼室１の一方の端部側は閉鎖されると共に該端部側に処理すべき排ガスが供給される排ガス供給路２が接続されている。また主燃焼室１の略中央部位には複数のバーナー３が設けられ、主燃焼室１の他方の端部側に縦方向に且つ下向きに排気筒４が接続されている。
【００５１】
本実施例に於いて、主燃焼室１は円筒状に形成されており、内周面には全面にわたって耐火材５が敷設されている。また主燃焼室１の他方の端部側に接続された排気筒４の主燃焼室１との接続部位には耐火材５が敷設されており、この耐火材５によって、排気筒４の内部に耐火材５の厚さに対応した段差６が形成されている。
【００５２】
排気筒４に敷設された耐火材５によって形成された段差６に対応して冷却媒体を噴射する噴射部材となる噴射ノズル２３が配置されている。排気筒４の段差６に配置する噴射部材の数や取付構造は特に限定するものではないが、噴射された冷却媒体が主燃焼室１の内部に飛散して該主燃焼室１に敷設した耐火材に支障を与えることのないように構成されている。
【００５３】
本実施例に於いて、冷却媒体としては上水を利用（以下、「冷却媒体」又は「冷却水」という）しており、噴射部材としては水を霧状に噴射する噴射ノズルを利用している。そして、２つの噴射ノズルを排気筒４の円周に沿って対向する位置に取り付け、噴射された水が旋回して排気筒４を保護すると共に粉塵を分離し得るように構成されている。
【００５４】
排気筒４は主燃焼室１から下方に向けて延長しており、開口端部４ａが排ガス通路Ｂの内部に嵌入し、冷却媒体の液面よりも下位レベルで開口し得るように構成されている。即ち、排気筒４の開口端部４ａは、後述する下位レベルに対応させて配置されたＬセンサー１６ｂの検出レベルよりも下位に位置している。開口端部４ａとＬセンサー１６ｂとのレベル差は特に限定するものではないが、本実施例では、約１０mm程度になるように設定している。しかし、この数値以外の値であっても開口端部４ａが常に液面よりも下位にあれば良い。
【００５５】
排ガス通路Ｂは燃焼室Ａから排気された燃焼排ガスを大気に漏洩させることなく水スクラバーＣに導き、この過程で可及的に冷却すると共に粉塵を分離して外部に排出する機能を有するものである。このため、排ガス通路Ｂは、密閉された容器状に形成されており、容器状の通路本体１１と、該通路本体１１の上面を塞ぐ蓋体１２と、通路本体１１の底面に配置され略全面に多数の孔を形成した板部材１３と、通路本体１１の内部であって板部材１３上に配置され排ガス通路Ｂの長さを延長する壁部材１４と、排ガス通路Ｂに開口した排気筒４の下方に配置され該排気筒４と通して落下した粉塵を捕集する収容容器１５と、を有して構成されている。
【００５６】
通路本体１１は、蓋体１２と共に密閉した容器に形成され、内部に予め設定された液面を保持した冷却媒体層が形成される。このため、通路本体１１の内面には、最も低い液面を検出して警報信号を発生するＬＬセンサー１６ａと、予め設定された液面の下位レベルに対応させて配置されたＬセンサー１６ｂと、予め設定された液面の上位レベルに対応させて配置されたＨセンサー１６ｃと、最も高い液面を検出して警報信号を発生するＨＨセンサー１６ｄからなる４つの液面センサーが配置されている。
【００５７】
また通路本体１１に於ける収容容器１５を配置した側の側面には閉塞板１１ａが設けられており、保守作業を行う際には閉塞板１１ａを取り外すことで、通路本体１１の内部の清掃を行うことが可能なように構成されている。また閉塞板１１ａを取り外したとき、収容容器１５を通路本体１１から引き出して内部に収容されている粉塵の塊を排除することも可能である。
【００５８】
板部材１３は、多数の小孔が形成された板１３ａと、該板１３ａの下面に取り付けた足状のスペーサー１３ｂとによって構成されている。従って、板部材１３を通路本体１１に収容したとき、通路本体１１の底面と板との間にスペーサー１３ｂの高さと等しい空間が形成されることになる。
【００５９】
壁部材１４は、排ガス通路Ｂの長さを延長するものであり、通路本体１１の平面寸法と略等しい寸法を持った上部板１４ａと、通路を規定する壁板１４ｂ，１４ｃとによって構成されている。上部板１４ａには、全面にわたって多数の小孔が形成されており、排ガス通路Ｂの上部に冷却媒体を噴射する噴射部材となるポンプ２１の吐出側の分岐管３２ｂが配置されている部位では、噴射された冷却水が小孔を通して滴り落ちて噴射ノズルとしての機能を発揮する。また水スクラバーＣと対応する部位では、燃焼排ガスが小孔を通して水スクラバーＣに流通する。
【００６０】
また図３に示すように、壁板１４ｂ，１４ｃは夫々Ｌ字形に形成されて互いに対向して配置されている。このため、矢印で示すようなクランク状の通路を形成することが可能となり、排ガス通路Ｂを延長することが可能となる。従って、排気筒４から排出された燃焼排ガスは延長された排ガス通路Ｂを通ることが可能となる。そして延長された排ガス通路Ｂを通ることで、冷却水との接触時間がながくなり、充分な冷却効果と粉塵の分離及び有害ガスの吸収を実現することが可能となる。
【００６１】
通路本体１１に収容された冷却水には燃焼排ガスに含まれた粉塵が混入している。この粉塵が通路本体１１に沈殿して塊状に固化した場合、粉塵の排出が極めて困難になる。このため、本実施例では通路本体１１に収容されている冷却水を常に循環させ、或いは空気を噴射することで流れを形成しておき、これにより、粉塵の浮遊状態を保持して固化を防止し得るように構成されている。
【００６２】
このため、通路本体１１の底板１１ｂには、冷却水を循環或いは排出するためのポンプ２１，２２に接続される配管、また圧力空気を供給するための配管が接続されている。
【００６３】
ポンプ２１は、通路本体１１に収容されている冷却水を循環させて燃焼排ガスを冷却冷却すると共に一部を通路本体１１の底板１１ｂから噴射して該通路本体１１に収容されている冷却水を攪拌する機能を有するものである。このため、ポンプ２１の吸引側の配管３１は通路本体１１の底板１１ｂに接続し、吐出側の配管３２は複数に分岐し、分岐配管３２ａが排気筒４に設けた噴射ノズル２３に接続され、分岐配管３２ｂが通路本体１１の上部（蓋体１２）に開口し、分岐配管３２ｃが通路本体１１の底板１１ｂに開口している。
【００６４】
従って、ポンプ２１を運転すると、通路本体１１に収容された冷却水は、配管３１から吸引され、各分岐配管３２ａ〜３２ｃを通って一部が噴射ノズル２３から排気筒４の内部に噴射されると共に排ガス通路Ｂの上部から噴射され、更に通路本体１１の底面１１ｂから噴射される。排気筒４に配置された噴射ノズル２３から噴射された冷却水は、該排気筒４を通る燃焼排ガスを冷却し，燃焼排ガスに含まれた粉塵を分離し，燃焼排ガスに含まれた有害ガスを吸収し、通路本体１１の上部から噴射された冷却水は壁部材１４の上部板１４ａに形成された小孔を通して滴り落ちて燃焼排ガスを冷却し，燃焼排ガスに含まれた粉塵を分離し，燃焼排ガスに含まれた有害ガスを吸収し、通路本体１１の底板１１ｂから噴射された冷却水は通路本体１１に収容されている冷却水を流動させて該冷却水に含まれた粉塵の浮遊状態を保持させる。
【００６５】
ポンプ２２は、通路本体１１に収容されている冷却水を循環させて該通路本体１１に収容されている冷却水を攪拌することで粉塵の浮遊状態を保持すると共に、吸引した冷却水の一部を常に外部に排出することで、排出した冷却水に含まれている粉塵を排出する機能を有するものである。このため、ポンプ２２の吸引側の配管３４は通路本体１１の底板１１ｂに接続し、吐出側の配管３５は複数に分岐し、分岐管３５ａが通路本体１１の底板１１ｂに開口し、分岐管３５ｂが筐体Ｄを通って冷却水及び該冷却水に含まれている粉塵を外部に排出し得るように構成されている。
【００６６】
このため、ポンプ２２を運転すると、通路本体１１に収容された冷却水は、配管３４から吸引され、各分岐管３５ａ，３５ｂを通って一部は通路本体１１に循環し、該通路本体１１に収容されている冷却水を攪拌して該冷却水に含まれている粉塵の沈殿を防止して浮遊状態を保持させる。また一部の冷却水は、含んでいる粉塵と共に外部に排出される。ポンプ２２は処理装置が稼働している間、停止することなく運転され、これにより、常に一部の冷却水と該冷却水に含まれた粉塵を排出することが可能となる。
【００６７】
また通路本体１１の底板１１ｂには圧力空気を流通させる配管３６が接続されており、図示しないコンプレッサーで発生し、所定の圧力に調整されて供給された圧力空気を通路本体１１に収容されている冷却水に噴射し得るように構成されている。圧力空気の圧力は特に限定するものではなく、冷却水の深さに打ち勝って噴出し得るような値であれば良い。
【００６８】
このように、通路本体１１の底板１１ｂから圧力空気を噴射することによって、通路本体１１に収容されている冷却水は噴射された圧力空気によって攪拌され、この攪拌に伴って冷却水に含まれている粉塵は浮遊状態を保持する。
【００６９】
特に、ポンプ２１，２２の吐出側の分岐管３２ｃ，３５ａ及び配管３６が通路本体１１の底板１１ｂに開口し、且つ該底板１１ｂの上部には多数の小孔を形成した板部材１３が配置されているため、該板部材１３の小孔がノズルと同様の機能を発揮し、噴射された冷却水や圧力空気は細かく分割されて通路本体１１の下側から上部に向けてムラのない攪拌を実現することが可能となる。
【００７０】
従って、処理装置の稼働に伴って発生した粉塵は通路本体１１の冷却水中に混合し、ポンプ２１，２２による循環と圧力空気の噴射による冷却水の流動により、該冷却水中での浮遊状態を保持する。特に、ポンプ２２の運転に伴って一部が常時排出されることとなり、通路本体１１に大量の粉塵が滞留することを防止することが可能となる。
【００７１】
このため、排ガス通路Ｂに対する粉塵の回収を主とした保守作業の頻度を軽減することが可能となり、製造ラインを停止させる回数を低減すると共に保守作業を容易に行うことが可能となる。
【００７２】
水スクラバーＣは排ガス通路Ｂの下流側の端部と接続され、該排ガス通路Ｂから排気される燃焼排ガスを導入して冷却すると共に該燃焼排ガスに含まれている粉塵を分離除去し、且つ燃焼排ガスに含まれている有害ガスを吸収し、更に、燃焼排ガスに含まれている水分を分離して筐体Ｄから排出する機能を有するものである。
【００７３】
このため、水スクラバーＣは筒状の本体４１と、本体４１に収容された濾過材４２と、濾過材４２の下流側に設けた水切材４３と、濾過材４２に冷却水を噴射する噴射部材４４と、を有して構成されている。噴射部材４４には水配管４５が接続されており、該上水配管４５を介して供給された水を濾過材４２に向けて噴射することで、水面面積を増大させ、これにより、燃焼排ガスとの接触面積を広くして効果的な冷却と該燃焼排ガスに含まれる有害ガスの効果的な吸収を実現し得るように構成されている。
【００７４】
水配管４５は途中で分岐配管４５ａ，４５ｂに分岐しており、夫々の分岐配管４５ａ，４５ｂに開閉弁４６ａ，４７ａ及び流量調整弁４６ｂ，４７ｂが設けられている。従って、これらの流量調整弁４６ａ，４６ｂを調整し、或いは開閉弁４７ａ，４７ｂの開閉を制御することで、噴射部材４４から噴射される水量を調整することが可能である。
【００７５】
尚、分岐配管４５ｃは、水スクラバーＣの排気管４８を清掃する際に利用するための配管であり、常時閉として設定されており、排気管４８を清掃する際に使用し得るように構成されている。
【００７６】
筐体Ｄは、燃焼室Ａ，排ガス通路Ｂ，水スクラバーＣを納める略密閉した容器５０として形成されている。また筐体Ｄは、内部を点検し保守作業を行うための開閉可能な扉５１を有し、天井には、排ガス供給路２、バーナー３に接続された燃焼ガス配管、ポンプ２２の吐出側に接続された分岐配管３５ｂ、通路本体１１に圧力空気を供給する配管３６、水スクラバーＣに水を供給する水配管４５、等の配管類の端末となるフランジ類が配置されている。
【００７７】
また水スクラバーＣの排気管４８には図示しないブロワが接続されており、燃焼室Ａ，排ガス通路Ｂ，水スクラバーＣの内部に常に負圧を作用させるように構成されている。従って、燃焼室Ａに於ける排ガス及び燃焼排ガスが逆流することなく水スクラバーＣ方向への流れを保持することが可能である。
【００７８】
上記の如く構成された処理装置では、予め通路本体１１に冷却水が供給され、Ｌセンサー１６ｂとＨセンサー１６ｃによって制御された液面を保持している。このとき、燃焼室Ａを構成する排気筒４は開口端部４ａが液面よりも下位レベルに位置している。処理装置の稼働に先立って、各ポンプ２１，２２の運転が開始され、配管３６から圧力空気が供給される。
【００７９】
図示しない設備から発生し主燃焼室１に供給された排ガスは、バーナー３により燃焼し或いは熱分解し、生成された燃焼排ガス及び粉塵は排気筒４から排ガス通路Ｂに排気される。燃焼排ガスが排気筒４を通過する際に、該排気筒４に設けた噴射部材２３によって噴射された冷却水によって冷却されると共に粉塵が冷却水に混合して通路本体１１に落下する。この過程で燃焼排ガスに含まれる有害ガスが冷却水に吸収される。
【００８０】
通路本体１１では冷却水は常に循環すると共に圧力空気が噴射されており、流動状態を保持している。従って、冷却水に含まれている粉塵は浮遊状態を保持し、通路本体１１で沈殿したり、塊状になることはない。そして、ポンプ２２の運転に伴って冷却水の一部が浮遊している粉塵と共に処理装置の外部に排出され、通路本体１１の内部に滞留する粉塵の量が増加することがない。
【００８１】
排気筒４から排気された燃焼排ガスは、通路本体１１に収容された冷却水を潜って、且つ壁部材１４によって延長された通路を通過する。この過程で、燃焼排ガスを充分に冷却することが可能であり、含まれている粉塵を分離すると共に有害ガスを吸収することが可能となる。通路本体１１の下流側の端部に到達した燃焼排ガスは、水スクラバーＣに導入され、濾過材４２を通過する際に上方から落下する新たな水によってより充分に冷却されると共に残留している粉塵を分離除去し且つ有害ガスを吸収することが可能である。そして燃焼排ガスは水切材４３を通過して水分を除去した後、処理装置の外部に排出される。
【００８２】
水スクラバーＣで供給される水は分岐管４５ｂの系を通り、水スクラバーＣから落下して通路本体１１に収容される。従って、ポンプ２２の運転に伴って排出された冷却水を補給することが可能となる。例えば、冷却水の液面が下がってセンサー１６ｂが作動した場合、センサー１６ｂの信号に基づいて水配管４５の分岐管４５ａに配置された開閉弁４６ａが開放し、水スクラバーＣには分岐管４５ａ，４５ｂの二つの系から水が供給される。また冷却水の液面が上昇してセンサー１６ｃが作動したとき、この信号に基づいて分岐管４５ａの開閉弁４６ａが閉鎖し、水スクラバーＣに対する水の供給が減少する。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
上記本発明では、燃焼室から排出された燃焼排ガスを水スクラバーに至る間で冷却することが可能である。従って、水スクラバーに高温の腐食性ガスを到達させることがなく、且つ筐体内部の温度を高くすることがない。このため、作業環境を良好に保つことが可能となる。従って、半導体の製造設備や液晶パネルの製造設備の近傍に設置した場合でも周囲への影響を与えることがなく有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】処理装置の全体構成を説明する三面図である。
【図２】処理装置の配管系統を説明する系統図である。
【図３】排ガス通路の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ                      燃焼室
Ｂ                      排ガス通路
Ｃ                      水スクラバー
Ｄ                      筐体
１                      主燃焼室
２                      排ガス供給路
３                      バーナー
４                      排気筒
４ａ                    開口端部
５                      耐火材
６                      段差
１１                    通路本体
１１ａ                  閉塞板
１１ｂ                  底板
１２                    蓋体
１３                    板部材
１３ａ                  板
１３ｂ                  スペーサー
１４                    壁部材
１４ａ                  上部板
１４ｂ，１４ｃ          壁板
１５                    収容容器
１６ａ                  ＬＬセンサー
１６ｂ                  Ｌセンサー
１６ｃ                  Ｈセンサー
１６ｄ                  ＨＨセンサー
２１，２２              ポンプ
２３                    噴射ノズル
３１，３２，３４，３５，３６
配管
３２ａ〜３２ｃ、３５ａ，３５ｂ
分岐配管
４１                    本体
４２                    濾過材
４３                    水切材
４４                    噴射部材
４５                    水配管
４５ａ〜４５ｃ          分岐配管
４６ａ，４６ｂ          開閉弁
４７ａ，４７ｂ          流量調整弁
４８                    排気管
５０                    容器
５１                    扉
【図１】
2006007124.tif 000003
【図２】
2006007124.tif 000004
【図３】
2006007124.tif 000005