(57)【要約】【課題】排ガスを合理的に燃焼或いは熱分解させて除害するための排ガスの処理装置を提供する。【解決手段】処理装置Ａは、一方の端部１ａが閉鎖され供給された排ガスを燃焼或いは分解して除害する燃焼室１と、燃焼室１の他方の端部１ｂに接続され除害した排ガスを排気する排気筒２と、燃焼室１及び排気筒２を納める筐体１０と、を有し、燃焼室には、閉鎖された一方の端部１ａ側に除害すべき排ガスを供給する排ガス供給口３が設けられると共に該排ガス供給口３よりも排気筒２側にバーナー４が設けられ、更に該バーナー４と排ガス供給口３との間、又は該バーナー４よりも排気筒２側に支燃性ガスを供給する支燃性ガス供給ノズル５が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部が閉鎖され供給された排ガスを燃焼或いは分解して除害する燃焼室と、
前記燃焼室の他方の端部に接続され該燃焼室で除害した排ガスを排気する排気筒と、
前記燃焼室及び排気筒を納める筐体と、を有し、
前記燃焼室には、閉鎖された一方の端部側に除害すべき排ガスを供給する排ガス供給口が設けられると共に該排ガス供給口よりも排気筒側にバーナーが設けられ、更に該バーナーと排ガス供給口との間、又は該バーナーよりも排気筒側に支燃性ガスを供給する支燃性ガス供給ノズルが設けられていることを特徴とする排ガスの処理装置。
【請求項２】
前記燃焼室の周囲には、複数のバーナーが配置されると共に、複数の支燃性ガス供給ノズルが配置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】
前記燃焼室の周囲に配置した複数のバーナーは該燃焼室の中心軸に対し傾斜して配置されており、且つ複数の支燃性ガス供給ノズルも燃焼室の中心軸に対し傾斜して配置されてい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】
前記燃焼室には、該燃焼室の一方の端部を貫通して回転可能に配置された軸と、該軸に取り付けられ前記燃焼室の内面に付着した付着物を掻き取る掻き取り部材と、を有するスクレーパが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３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から排出された排ガスを燃焼或いは熱分解させることで除害して排出するための排ガスの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造工程に於ける特定の工程から、人体に対して毒性を有するガスや、地球環境に悪影響を与えるガスが生成することが知られている。このような有害なガスを大気へ放出する際には、有毒性物質の除去、除害が要求されている。このため、このような排ガスを燃焼或いは分解して除害することで前記要求を満足させることが出来る排ガスの処理装置が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された排ガスの処理装置は、一端が閉鎖され除害すべき排ガスと反応促進ガスが導入される筒状の燃焼室と、該燃焼室の他端に直交して接続され一端から助燃性ガスが流入し他端から燃焼排ガスが排気される排気筒と、を有して構成されている。燃焼室の一端側から排ガスと反応促進ガスとして水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン等から選択されたガスが導入され、該反応促進ガスと排ガスとからなる混合ガスが層流状態で排気筒側に流れる。この混合ガスは可燃性を有するものの、支燃性を有する酸素は含まれていない。
【０００４】
一方、排気筒には助燃性ガスとして例えば空気が高速で流入し、この助燃ガスの一部が排気筒と燃焼室との交差部分に設けたバッフルに衝突して、燃焼室の混合ガスと混合した渦巻流を形成する。このため、燃焼室に設けたスパークプラグのような着火装置によって着火することで、排ガス、反応促進ガス、空気が混合したガスを燃焼させることが可能となり、排ガスは燃焼或いは分解して除害される。更に、除害された排ガスは排気筒の内部を流れてスクラバに導入され、燃焼或いは分解に伴って生じた粉塵はスクラバで捕集され、且つ充分に冷却された後、大気に排出される。
【０００５】
特許文献１に記載された排ガスの処理装置では、助燃性ガスとして利用される空気は排ガスと反応促進ガスとの混合ガスを助燃する作用のみが期待されるものではなく、燃焼排ガスを冷却するための冷却ガスとしての作用も期待されている。このため、大量の空気が必要とされる。
【０００６】
特許文献２に記載された排ガスの処理装置は、一端が閉鎖された燃焼室の一端側に除害すべき排ガスの供給路を設けると共に該供給路よりも他端側にバーナーを設けて構成されている。バーナーには水素ガスやＬＮＧ、ＬＰＧ、都市ガス等の燃料ガスと空気が供給され、これらの混合ガスを燃焼させることで、排ガスを高温域で燃焼或いは分解して除害することが可能となる。また、燃焼室の他端側に接続された燃焼ガス搬送通路では、上流側からは空気が、燃焼室からは排ガスが燃焼した燃焼ガスが、夫々下流側に接続されたスクラバによって吸引される。
【０００７】
特許文献２に記載された排ガスの処理装置では、燃焼室と燃焼ガス搬送通路との交差点にバッフルは設けられていない。このため、燃焼ガス搬送通路の上流側から吸引された空気は、一部が燃焼室内の排ガスに対する助燃性ガスとして作用するものの、大部分は燃焼ガスを冷却する作用を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２９６３７９２号公報
【特許文献２】特開２００３−０８３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された排ガスの処理装置では、燃焼室内で生じる除害すべき排ガスと反応促進ガスとの混合ガスに対し、排気筒内を高速で流通しバッフルに衝突した空気を混合させスパークプラグによって着火することで燃焼させている。即ち、燃焼室内で生じた混合ガスは可燃性ガスではあるものの、この混合ガスを燃焼させるには助燃性ガスとしての空気が必要となる。しかし、排気筒から燃焼室に流入した空気の量によっては該燃焼室に存在する混合ガスを完全に燃焼させることが困難になる虞がある。
【００１０】
特許文献２に記載された排ガスの処理装置では、バーナーを用いることで燃焼室内の温度を高くすることができる。しかし、排ガスが可燃性ガスであるような場合、燃焼室内は酸素不足の状態となり、該排ガスを燃焼させるために助燃性ガスとしての空気が必要とされ、排ガスを完全に燃焼させることが困難になる虞がある。
【００１１】
特許文献１、２に記載された排気筒や燃焼ガス搬送通路を流れる空気は、燃焼室内の排ガスを含む可燃性ガスに対する助燃性ガスとしての機能や、燃焼後の生成ガスを燃焼室から吸引する機能及び処理装置に対する冷却機能も有する。特に、充分な冷却効果を発揮させるためには、空気を排気筒や燃焼ガス搬送通路内を高速で且つ大量に流すことが必要となる。この結果、燃焼室内の温度に限界が生じることとなり、排ガスに燃焼温度が高い成分或いは分解温度が高い成分が含有されている場合、これらの成分を除害することが困難になるという問題が生じる虞がある。
【００１２】
また、燃焼室に供給された排ガスの性質や量によっては、排気筒や燃焼ガス搬送通路から燃焼室に流れ込んだ空気の量が、該排ガスを完全に燃焼させるのに充分な量であることの保障はない。このため、燃焼室での燃焼にも関わらず、未燃焼状態の排ガスや未反応状態の排ガスが生じる虞がある。このような未燃焼排ガスや未反応排ガスは排気筒や燃焼ガス搬送通路を流れる大量の空気によって希釈され、燃焼可能範囲濃度以下にまで低下してしまう虞がある。この場合、充分に除害することが困難になる虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、排ガスを合理的に燃焼或いは熱分解させて除害するための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】
【００１４】
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、一方の端部が閉鎖され供給された排ガスを燃焼或いは分解して除害する燃焼室と、前記燃焼室の他方の端部に接続され該燃焼室で除害した排ガスを排気する排気筒と、前記燃焼室及び排気筒を納める筐体と、を有し、前記燃焼室には、閉鎖された一方の端部側に除害すべき排ガスを供給する排ガス供給口が設けられると共に該排ガス供給口よりも排気筒側にバーナーが設けられ、更に該バーナーと排ガス供給口との間、又は該バーナーよりも排気筒側に支燃性ガスを供給する支燃性ガス供給ノズルが設けられているものである。
【００１５】
上記排ガスの処理装置に於いて、前記燃焼室の周囲には、複数のバーナーが配置されると共に、複数の支燃性ガス供給ノズルが配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、上記何れかの排ガスの処理装置に於いて、前記燃焼室の周囲に配置した複数のバーナーは該燃焼室の中心軸に対し傾斜して配置されており、且つ複数の支燃性ガス供給ノズルも燃焼室の中心軸に対し傾斜して配置されていることが好ましい。
【００１７】
また、上記何れかの排ガスの処理装置に於いて、前記燃焼室には、該燃焼室の一方の端部を貫通して回転可能に配置された軸と、該軸に取り付けられ前記燃焼室の内面に付着した付着物を掻き取る掻き取り部材と、を有するスクレーパが配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
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、一方の端部が閉鎖された燃焼室には、除害すべき排ガスを供給する排ガス供給口と該排ガス供給口よりも排気筒側にバーナーが設けられ、該バーナーと排ガス供給口との間、又は該バーナーよりも排気筒側に支燃性ガス供給ノズルが設けられている。このため、燃焼室の内部に未燃焼状態の排ガスが存在した場合、この排ガスと支燃性ガス供給ノズルから供給される支燃性ガスとの混合ガスを生成することができ、生成した混合ガスを燃焼させることができる。
【００１９】
即ち、燃焼室に設けた支燃性ガス供給ノズルによって独立して支燃性ガスを供給することによって、該燃焼室内の酸素濃度を独自に調整することができる。このため、排ガスが可燃性ガスであり、燃焼室内の雰囲気が酸素不足になったような場合でも、酸素不足を解消して確実な燃焼を促進することができる。
【００２０】
従って、燃焼室内に未燃焼状態の排ガスが存在することがなく、該燃焼室内の温度をより高温な状態に保持することが可能となる、このため、除害すべき排ガスに含まれた燃焼温度が高い成分を確実に燃焼させ、或いは分解温度が高い成分を確実に分解して除害することができる。
【００２１】
特に、排ガスを燃焼させる際に排気筒内を流れる空気を利用することなく、独立した支燃性ガス供給ノズルから支燃性ガスを供給するため、燃焼室に於ける排ガスの確実な燃焼と、確実な高温化を実現することができる。このため、排気筒内を流れる空気は、排ガスが燃焼した燃焼ガスの冷却、装置の冷却に寄与することとなり、冷却効率を向上させることができる。
【００２２】
燃焼室の周囲に複数のバーナーを配置すると共に複数の支燃性ガス供給ノズルを配置することによって、燃焼室の内部温度を略均一な状態で高温化することができる。
【００２３】
特に、燃焼室の周囲に配置した複数のバーナーが燃焼室の中心軸に対し直交する平面内で傾斜して配置され、且つ複数の支燃性ガス供給ノズルも燃焼室の中心軸に対し直交する平面内で傾斜して配置されている。このため、バーナーによって形成された火炎と支燃性ガス供給ノズルから噴射された支燃性ガスは中心軸を中心とする渦巻状の流れを形成することとなり、この渦巻状の流れに排ガスを巻き込んで効率の良い燃焼を実現することができる。
【００２４】
更に、燃焼室に、該燃焼室の一方の端部を貫通して回転可能に配置された軸と、該軸に取り付けられ前記燃焼室の内面に付着した付着物を掻き取る掻き取り部材と、を有するスクレーパが配置することで、排ガスの燃焼或いは分解に伴って生じた粉塵が燃焼室の内面に付着したとしても、この粉塵を掻き落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】処理装置の全体構成を説明する模式図である。
【図２】燃焼室に配置されたバーナーと支燃性ガス供給ノズルとの関係を説明する図である。
【図３】燃焼室とスクレーパを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る処理装置について説明する。本発明に係る処理装置は、半導体や液晶パネル或いは太陽電池等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、フッ化珪素、塩化珪素など毒性を持つ特殊材料ガス、或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、爆発性を有する水素ガス等の排ガスを燃焼或いは分解させて除害して排出するものである。
【００２７】
本発明に係る処理装置は、燃焼室内に除害すべき排ガスを供給すると共に支燃性ガスを供給し、バーナーを点火することによって燃焼室内を高温状態に保持し、供給された排ガスを燃焼させて除害し、或いは高温で分解して除害し得るように構成されている。そして、除害した排ガス（以下「除害ガス」という）を燃焼室に接続した排気筒から排気し得るように構成されている。
【００２８】
本発明に於いて、燃焼室に供給されて除害されるべき排ガスが、可燃性ガスであるか非可燃性ガスであるかを限定するものではなく、半導体や液晶パネル或いは太陽電池等の製造工程から生成する排ガスを対象としている。このような排ガスでは、可燃性ガスであり燃焼することで除害し得るもの、非可燃性ガスであり高温域で分解して除害し得るもの、等がある。このため、燃焼室に支燃性ガスを供給することで該燃焼室内を燃焼可能濃度に保持することが可能であり、バーナーを点火することで高温域を保持することが可能である。
【００２９】
バーナーの構成は特に限定するものではなく、天然ガスや液化石油ガス等の燃料ガスと空気や酸素ガス等の支燃性ガスとを混合させた混合ガスを燃焼させることが可能なものを用いることが可能である。また、燃焼室に設けるバーナーの数は限定するものではなく、該燃焼室に供給された排ガスを燃焼させ、或いは分解するのに充分な高い温度に保持し得る数であれば良い。このため、燃焼室に供給される排ガスの成分や流量、及び燃焼室の太さ等の条件に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３０】
特に、バーナーは、燃焼室内の温度を均等にし得るように、火炎の方向を燃焼室の中心に向けることなく、該中心のまわりに旋回し得るように配置することが好ましい。バーナーをこのように配置することで、燃焼室の内部に渦巻状の気流を形成することが可能となり、供給された排ガスの燃焼むらや、分解むらを解消または軽減することが可能となる。
【００３１】
燃焼室に供給する支燃性ガスとして空気或いは酸素ガスを採用することが可能である。特に、価格や入手の容易さ等の条件を考慮すると空気であることが好ましい。この場合、筐体の内部にブロア或いはファンを設けておき、このブロア或いはファンを駆動して直接燃焼室に支燃性ガスとしての空気を供給することが可能となる。
【００３２】
本発明に係る処理装置に於いて、燃焼室に設けたバーナー及び支燃性ガス供給ノズルは必ずしも燃焼室に直接取り付けられている必要はなく、バーナーや支燃性ガス供給ノズルを取り付けることが可能なように構成されていれば良い。即ち、バーナーや支燃性ガス供給ノズルは、燃焼室の所定位置に固定されている必要はなく、該所定位置にバーナーや支燃性ガス供給ノズルの取付部を設けておき、この取付部に着脱可能に構成したものであって良い。
【００３３】
以下、本実施例に係る処理装置の構成について図を用いて説明する。
【００３４】
処理装置Ａは、一方の端部（本実施例では図１の左側の端部）１ａが閉塞された燃焼室１と、燃焼室１の他方の端部１ｂに該燃焼室１に対し直交して接続された排気筒２と、燃焼室１の端部１ａ側に形成された排ガス供給口３と、排ガス供給口３よりも排気筒２側に設けられたバーナー４と、バーナー４よりも排気筒２側に設けられた支燃性ガス供給ノズル５と、燃焼室１及び排気筒２を納めた筐体１０を有して構成されている。
【００３５】
燃焼室１の姿勢及び排気筒２の姿勢は限定するものではないが、本実施例では燃焼室１は長手方向が横方向に配置されており、この燃焼室１に対し縦方向に配置された排気筒２が接続されている。燃焼室１と排気筒２との接続部には気密性が要求されるため、両者は溶接により接続されている。
【００３６】
燃焼室１は円筒状に形成されており、太さは除害すべき排ガスの量を含む処理条件に応じて最適な寸法が設定されている。特に、燃焼室１は端部１ｂ側が排気筒２に溶接されるため、該燃焼室１の内部を保守点検する際に有利なように、端部１ａ側の筒体１ｃと、端部１ｂ側の筒体１ｄとによって構成されている。そして、これらの筒体１ｃ、１ｄはフランジ１ｅを介してボルト接合されて燃焼室１が構成されている。
【００３７】
排ガス供給口３は燃焼室１の閉鎖された端部１ａ側の筒体１ｃに設けられている。筒体１ｃの側面にはフランジ３ｂを有するニップル３ａが形成されており、このフランジ３ｂに排ガス導入管１１が接続されている。この排ガス導入管１１の端部１１ａは筐体１０を貫通して設けられており、図示しない排ガスの発生源と接続されている。
【００３８】
バーナー４は排ガス供給口３よりも排気筒２側に設けられている。燃焼室１を構成する筒体１ｄにはバーナー４を取り付けるために、ニップル状の取付部材４ａが複数設けられており、夫々の取付部材４ａにバーナー４が着脱可能に取り付けられている。
【００３９】
図２に示すように、取付部材４ａは燃焼室１の外周面に等角度で３か所に設けられており、夫々の取付部材４ａは燃焼室１の中心を指向することなく、僅かに傾いた状態に形成されている。このため、バーナー４によって形成された火炎は同図（ｂ）に示すように反時計方向に旋回することとなり、燃焼室１の端部１ａ側に供給された排ガスをこの旋回流に巻き込んで良好な混合状態を得ることが可能である。
【００４０】
燃焼室１に設けた取付部材４ａに取り付けたバーナー４には、夫々混合ガス配管１２が接続されている。この混合ガス配管１２は筐体１０の内部に設けたミキサ１３に接続されており、該ミキサ１３によって形成された混合ガスをバーナー４に供給し得るように構成されている。
【００４１】
ミキサ１３には、図示しない燃料ガス供給源に接続し流量計１４ａによって流量が監視される燃料ガス配管１４と、筐体１０の内部に設けたブロワ１５に接続し流量計１６ａによって流量が監視される空気配管１６と、が接続されている。そして、各流量計１４ａ、１６ａを監視しつつミキサ１３を操作することで、供給された燃料ガスを完全燃焼させるのに充分な空気との混合比の混合ガスを形成してバーナー４に供給し得るように構成されている。
【００４２】
バーナー４に混合ガスを供給した後、該バーナー４から噴射した混合ガスに点火する手段は特に限定するものではなく、取付部材４ａの近傍に図示しないスパークプラグを配置して点火することが可能である。
【００４３】
支燃性ガス供給ノズル５は、燃焼室１に配置された排ガス供給口３とバーナー４の間、或いはバーナー４よりも排気筒２側に設けられ、燃焼室１の内部に存在する未燃焼状態の排ガスを再度燃焼させるのに必要な支燃性ガスを供給するものである。燃焼室１に設ける支燃性ガス供給ノズル５の数は限定するものではなく、供給される排ガスの成分や流量等の条件に応じて最適な数が設定される。
【００４４】
本実施例では、支燃性ガス供給ノズル５は、燃焼室１に設けたバーナー４よりも排気筒２側の２か所に設けられている。支燃性ガス供給ノズル５の構成は特に限定するものではなく、空気や酸素等の支燃性ガスを単独で噴射し得るものであれば良い。特に本実施例では、支燃性ガスとして空気を利用しており、支燃性ガス供給ノズル５としては、燃焼室１に供給された排ガスが完全燃焼するのに充分な量の空気を噴射し得るものであれば良い。
【００４５】
燃焼室１を構成する筒体１ｄの対向する位置に支燃性ガス供給ノズル５を取り付けるために、ニップル状の取付部材５ａが設けられている。夫々の取付部材５ａは燃焼室１の中心に対し傾けた状態で形成されており、これらの取付部材５ａに支燃性ガス供給ノズル５が着脱可能に取り付けられている。このため、支燃性ガス供給ノズル５から燃焼室１に支燃性ガスを噴射したとき、噴射された支燃性ガスは、図２（ｃ）に示すように反時計方向に旋回することとなり、燃焼室１の端部１ａ側に供給された排ガスと、反時計方向に旋回する火炎と、支燃性ガスからなる旋回流を得ることが可能である。
【００４６】
夫々の支燃性ガス供給ノズル５には空気配管１７が接続されており、該空気配管１７は流量計１７ａを介してブロワ１５と接続されている。このため、流量計１７ａを監視して空気の流量を調整することによって、支燃性ガス供給ノズル５から燃焼室１に対する空気の量を設定することが可能である。
【００４７】
燃焼室１の端部１ｂに排気筒２が接続されている。この排気筒２は下方側の端部２ａが筐体１０の内部で開口しており、上方側の端部２ｂは筐体１０の上面を貫通して配置され、図示しない水スクラバに接続されている。そして、排気筒２には水スクラバに設けた吸引ポンプによる吸引力が作用している。この吸引力の大きさを限定するものではなく、本実施例では排気筒２の端部２ｂで約１キロパスカル（ＫＰａ）程度の吸引力が作用している。
【００４８】
筐体１０は高い気密性を発揮し得るように構成されており、上面には開口１０ａが形成され、この開口１０ａを通して空気を導入し得るように構成されている。従って、排気筒２に吸引力が作用したとき、該排気筒２には下方から上方への空気流が形成され、これに伴って燃焼室１の内部も負圧となり、且つ筐体１０の内部には開口１０ａから排気筒２に至る空気流が形成される。また、ブロワ１５を作動させて筐体１０内の空気を空気配管１６、１７に供給すると、この空気の供給に伴って筐体１０の開口１０ａから空気が流入してブロワ１５に至る空気流が形成される。
【００４９】
上記の如く、水スクラバによる吸引力の作用、ブロワ１５の作動に伴っての筐体１０の内部に形成された空気流によって、該筐体１０の内部に配置されている機器類に対する冷却作用を実現することが可能となる。
【００５０】
燃焼室１で排ガスを燃焼させたとき、該排ガスに含まれていた成分の一部が粉塵となって分離し、分離した成分が燃焼室１の内壁面に付着することがある。このため、燃焼室１には、付着した粉塵を掻き取るためのスクレーパ２０が設けられている。このスクレーパ２０は、手動操作或いは自動操作によって燃焼室１の内面に沿って移動し、該内面に付着している粉塵を掻き取ることが可能な構造であれば良い。
【００５１】
図３に示すように、スクレーパ２０は、燃焼室１の長さと略等しい長さを持った掻き取り部材２０ａと、掻き取り部材２０ａの一方側の端部に接続された支持部材２０ｂと、支持部材２０ｂの所定位置に接続されスクレーパ２０の回転中心となる軸２０ｃと、支持部材２０ｂに沿って取り付けられた補強部材２０ｄとを有して構成されている。
【００５２】
スクレーパ２０は、掻き取り部材２０ａが燃焼室１の内部に配置されると共に、軸２０ｃが燃焼室１の閉塞された端部１ａを貫通して配置され、軸受部材２１に回転可能に支持されている。また、軸２０ｃの軸受部材２１から突出した端部には駆動装置２２を構成するスプロケットホイール２２ｃが取り付けられている。そして、軸２０ｃにスプロケットホイール２２ｃ、チェーン２２ｂを介してモータ２２ａの回転が伝達されることで、掻き取り部材２０ａが燃焼室１の内面に沿って回転し得るように構成されている。
【００５３】
駆動装置２２によってスクレーパ２０を常時駆動するか、或いは間欠的に駆動するか、は限定するものではなく、燃焼室１に付着する粉塵の量等の条件に対応させて適宜設定することが好ましい。
【００５４】
スクレーパ２０を構成する掻き取り部材２０ａは全長にわたって燃焼室１に配置されるため、稼働中に高温となり、寿命が短くなる虞がある。このため、本実施例では、掻き取り部材２０ａには長手方向の全長にわたって冷却媒体通路２３を形成し、この冷却媒体通路２３に冷却媒体としての圧力空気を供給して強制冷却し得るように構成されている。
【００５５】
特に、冷却媒体通路２３には、掻き取り部材２０ａの自由端（支持部材２０ｂとは反対側の端部）に開口２３ａが形成されている。また、スクレーパ２０を燃焼室１に設置したとき、掻き取り部材２０ａに於けるバーナー４と対向する位置には、冷却媒体通路２３と連通する複数の噴射口２３ｂが形成されている。
【００５６】
このため、冷却媒体通路２３に供給された冷却媒体は該冷却媒体通路２３を流通する過程で掻き取り部材２０ａを冷却し、開口２３ａから排気筒２に放出され、同時に噴射口２３ｂから燃焼室１の内部に放出される。このように、冷却媒体がスクレーパ２０を構成する掻き取り部材２０ａに形成された冷却媒体通路２３を流通することで、スクレーパ２０を冷却して熱による影響を軽減することが可能である。
【００５７】
掻き取り部材２０ａは燃焼室１の内面に付着した粉塵を掻き落とす機能を有する。特に、掻き取り部材２０ａは高温に曝された状態で動作し、且つ燃焼室１の内面に対し強固に固まった状態で付着した粉塵を掻き落とすため、高い曲げ強度を有することが必要となる。
【００５８】
このため、本実施例に於いて、掻き取り部材２０ａは断面が四角形に形成されており、冷却媒体通路２３は扁平な四角形に形成されている。この掻き取り部材２０ａは、厚さの異なる２種類のバー材２０ａ１、２０ａ２を長手方向に溶接することによって構成されている。即ち、薄いバー材２０ａ１の一方の面に長手方向の溝を形成して他方の面から該溝に連通する複数の噴射口２３ｂを形成し、該バー材２０ａ１を燃焼室１の中心側に、厚いバー材２０ａ２を燃焼室１の内面側に配置して両者を溶接することで、掻き取り部材２０ａを構成している。そして、バー材２０ａ１に形成した溝によって、冷却媒体通路２３が形成されている。
【００５９】
特に、掻き取り部材２０ａは高温となる燃焼室１に配置された状態で回転するため、補強部材２０ｄによる補強がされていない自由端側が、燃焼室１の内面側に変形するような虞がある。このため、掻き取り部材２０ａのバー材２０ａ２の内面と対向する面は、自由端から補強部材２０ｄにかけて斜面２０ｅが形成されている。斜面２０ｅの傾斜角度は、掻き取り部材２０ａを構成する材質や、燃焼室１に想定された温度等の条件に対応させて適宜設定することが好ましい。
【００６０】
スクレーパ２０を構成する軸２０ｃには、掻き取り部材２０ａ、支持部材２０ｂに形成された冷却媒体通路２３と連通する図示しない冷却媒体供給路が形成されており、所定位置には太さ方向に貫通して冷却媒体供給口が形成されている。従って、冷却媒体供給口を介して供給された冷却媒体を軸２０ｃ、支持部材２０ｂ、掻き取り部材２０ａを通して開口２３ａ、噴射口２３ｂから放出することが可能となる。
【００６１】
軸受部材２１は、スクレーパ２０を構成する軸２０ｃを回転可能に支持すると共に、該軸２０ｃを介して冷却媒体を供給する機能を有する。このため、軸受部材２１は、燃焼室１に設けたブラケット２４に取り付けられ軸２０ｃを遊嵌する孔（図示せず）が形成されたハウジング２５と、ハウジング２５の両端に対応する部位に配置され軸２０ｃを嵌合して回転可能に支持する軸受２１ａと、を有して構成されている。
【００６２】
上記の如く構成された軸受部材２１では、スクレーパ２０の軸２０ｃを軸受２１ａ、ハウジング２５に嵌合させ、この状態でハウジング２５に冷却媒体を供給すると、供給された冷却媒体はスクレーパ２０の軸２０ｃに形成された冷却媒体供給口を介して冷却媒体通路２３に供給される。
【００６３】
次に、上記の如く構成された処理装置Ａによる排ガスの除害操作について簡単に説明する。
【００６４】
先ず、図示しない燃料ガス供給源から燃料ガスを供給すると共にブロワ１５を駆動してミキサ１３に空気を供給し、同時に支燃性ガス供給ノズル５に空気を供給する。このとき、筐体１０の開口１０ａから空気が吸引されて矢印ａ方向の空気流が形成される。
【００６５】
燃料ガス配管１４に於ける燃料ガスの流量は流量計１４ａによって監視され、ミキサ１３に供給する空気の流量は流量計１６ａによって監視される。そして、各流量計１４ａ、１６ａを監視しつつ、ミキサ１３を操作することで、燃料ガスと空気との混合比を調節してバーナー４に供給する。また、流量計１７ａを監視しつつ支燃性ガス供給ノズル５に所定量の空気を供給する。
【００６６】
上記の如くして燃焼室１には、バーナー４から燃料ガスと空気との混合ガスが、支燃性ガス供給ノズル５から空気が供給される。そして、バーナー４を点火することで、燃焼室１内で火炎を形成する。この火炎は図２に示すように、反時計方向に旋回して燃焼する。
【００６７】
排気筒２に接続された水スクラバを作動させ、該水スクラバの吸引力を作用させる。これに伴って、排気筒２、燃焼室１及び筐体１０に負圧が作用し、図１に示すように、筐体１０の開口１０ａから大量の空気が吸引されて矢印ａ方向に流れ、排気筒２の下端２ａから矢印ｂ方向に流れる。筐体１０の内部に生じた大量の空気流によって、該筐体１０の内部に配置されている燃焼室１、排気筒２、ブロワ１５を含む機器類が冷却される。
【００６８】
また、排気筒２に作用する負圧によって燃焼室１には矢印ｃ方向の流れが生じ、この流れに伴う吸引力が排ガス導入管１１を介して図示しない排ガス発生源に作用し、排ガスが排ガス供給口３から燃焼室１に供給される。燃焼室１に供給された排ガスは、バーナー４に点火された火炎によって高温となり、可燃成分が燃焼すると共に、高温での分解成分が分解する。
【００６９】
燃焼室１に供給された排ガスが燃焼成分を含む場合、支燃性ガス供給ノズル５から供給された空気によって燃焼に必要な酸素が供給されることとなり、排ガスの燃焼が促進される。このように、排ガスに含まれた燃焼成分は支燃性ガス供給ノズル５から供給された空気と混合して略完全に燃焼することが可能となり、燃焼による除害を実現することが可能である。
【００７０】
また、燃焼室１の内部ではバーナー４による火炎と排ガスに含まれた燃焼成分の燃焼とが同時に行われるため、該燃焼室１の内部温度は充分な高温域を保持することが可能となり、排ガスに含まれている高温域での分解成分を確実に分解することが可能となる。
【００７１】
上記の如くして燃焼室１の内部で燃焼し、又は高温で分解して除害された除害ガスは、排気筒２に作用する吸引力によって吸引され、矢印ｄ方向にながれて図示しない水スクラバに排出される。
【００７２】
上記の如く、燃焼室１に支燃性ガス供給ノズル５を介して空気を供給することで、可燃性成分を含有した排ガスであっても確実に燃焼させて除害することが可能である。また、バーナー４による火炎の形成と共に排ガスに含有された燃焼成分の燃焼が同時におこなわれるため、燃焼室１の内部温度を高温域に保持することが可能となり、排ガスに含有された高温で分解する成分であっても確実に分解することが可能である。従って、燃焼室１に供給された排ガスを燃焼させ、或いは熱分解させて除害することが可能となる。
【００７３】
更に、排ガスに含まれた粉塵成分は、排ガスが燃焼室１内で燃焼、分解する過程で多くが落下するが、この粉塵はスクレーパ２０の掻き取り部材２０ａによって燃焼室１の内面から掻き取られ、排気筒２に流れて矢印ｄ方向に排出される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る排ガスの処理装置は、半導体の製造工程から排出される排ガスや、液晶パネルの製造工程から排出される排ガスを除害する際に利用して有利である。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ                        処理装置
１                        燃焼室
１ａ、１ｂ                端部
１ｃ、１ｄ                筒体
１ｅ                      フランジ
２                        排気筒
２ａ、２ｂ                端部
３                        排ガス供給口
３ａ                      ニップル
３ｂ                      フランジ
４                        バーナー
４ａ、５ａ                取付部材
５                        支燃性ガス供給ノズル
１０                      筐体
１０ａ                    開口
１１                      排ガス導入管
１１ａ                    端部
１２                      混合ガス配管
１３                      ミキサ
１４                      燃料ガス配管
１４ａ、１６ａ、１７ａ    流量計
１５                      ブロワ
１６、１７                空気配管
２０                      スクレーパ
２０ａ                    掻き取り部材
２０ａ１、２０ａ２        バー材
２０ｂ                    支持部材
２０ｃ                    軸
２０ｄ                    補強部材
２０ｅ                    斜面
２１                      軸受部材
２１ａ                    軸受
２２                      駆動装置
２２ａ                    モータ
２２ｂ                    チェーン
２２ｃ                    スプロケットホイール
２３                      冷却媒体通路
２３ａ                    開口
２３ｂ                    噴射口
２４                      ブラケット
２５                      ハウジング
【図１】
2015010800.tif 000003
【図２】
2015010800.tif 000004
【図３】
2015010800.tif 000005