(57)【要約】【課題】高温の燃焼排ガスを十分に冷却することができ、冷却排ガスへの液滴の同伴も防止することができるガス冷却器を備えた燃焼式除害装置を提供する。【解決手段】燃焼除害部２１から高温の燃焼排ガスを排出する排気経路２２に、前記燃焼排ガスを冷却するためのガス冷却器２３を備えた燃焼式除害装置において、前記ガス冷却器は、冷却筒下部に設けられた排水部を兼用する燃焼排ガス導入部２５と、該燃焼排ガス導入部の上方に充填物２６を充填した気液接触部２７と、該気液接触部の上方に設けられた冷却液散布部２８と、該冷却液散布部の上方に設けられたデミスター２９と、該デミスターの上方に設けられた冷却排ガス導出部３０とを備えている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼除害部から高温の燃焼排ガスを排出する排気経路に、前記燃焼排ガスを冷却するためのガス冷却器を備えた燃焼式除害装置において、前記ガス冷却器は、冷却筒下部に設けられた排水部を兼用する燃焼排ガス導入部と、該燃焼排ガス導入部の上方に充填物を充填した気液接触部と、該気液接触部の上方に設けられた冷却液散布部と、該冷却液散布部の上方に設けられた冷却排ガス導出部とを備えていることを特徴とする燃焼式除害装置。
【請求項２】
前記冷却液散布部の上方にデミスターが設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃焼式除害装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼式除害装置に関し、詳しくは、半導体やＬＣＤの製造装置から排出される排ガス等に含まれる毒性ガス、腐食性ガス、可燃性ガス、支燃性ガス等の有害ガスや地球環境に影響を及ぼす不燃性ガスを燃焼や熱分解により除害処理して無害化する燃焼式除害装置における燃焼除害部の排気経路に設けられるガス冷却器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体工業プロセス、例えば、半導体製造装置やＬＣＤ製造装置から排出される排ガス中には、毒性ガス、腐食性ガス、可燃性ガス、地球環境に悪影響を及ぼす不燃性ガス等の有害成分が含まれているため、これらの有害成分の除害（無害化）処理を行ってから排ガスを排出する必要がある。このような、排ガスの除害を行うための装置の一つとして、燃焼式除害装置が知られている。この燃焼式除害装置は、燃焼筒内に導入された排ガス中に含まれる各種有害成分を、燃焼筒内でメインバーナーの火炎によって燃焼させたり、熱分解させたりして除害処理を行うもので、例えば、特開平１０−１１０９２６号公報等に各種形状のものが開示されている。
【０００３】
また、このような燃焼式除害装置では、図２の一部断面図に示すように、前記排ガスを燃焼又は熱分解させる燃焼筒を備えた燃焼除害部１１から高温の燃焼排ガスを排出する排気経路１２に、前記燃焼排ガスを冷却するためのガス冷却器１３を設置して燃焼排ガスを冷却するようにしている。このガス冷却器１３は、冷却筒１４の下部に燃焼排ガス導入部１５を、上部に冷却ガス導出部１６を設けるとともに、筒内上部から燃焼排ガスに向けて冷却水を散布するスプレーノズル１７を設けたものであって、燃焼排ガス導入部１５から冷却筒１４内に流入した高温の燃焼排ガスは、スプレーノズル１７から散布された冷却水と接触することにより冷却され、冷却ガス導出部１６から冷却排ガスとなって排気配管１８に流出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガス冷却器１３では、燃焼排ガスを十分に冷却することができず、冷却排ガスを室温程度にまで冷却することが困難であるから、冷却排ガスは、７０℃程度まで冷却された状態で冷却ガス導出部１６から排気配管１８に排出されていた。このため、排気配管１８等の配管材料として高温に耐える材料を選定しなければならず、設備コストの上昇を招いていた。また、ガス温度が高いために飽和水分量も高く、排気配管１８や排気ダクト中でのガス温度の低下によって過飽和となった水分が凝縮し、これが配管中に溜まるおそれもある。
【０００５】
通常、燃焼式除害装置からの排気配管１８は、様々な装置からの排気配管を集合させた状態の排気ダクトとして天井に設置されているため、凝縮した水が排気ダクトを伝わって他の装置に流入してしまうおそれもあった。さらに、除害処理に伴ってフッ化水素等の反応性の高い成分が発生する場合は、冷却排ガスに同伴されてガス冷却器１３から流出する液滴にこれらの成分が溶解していることがあり、このような成分が溶解した水によって配管が侵されてしまうというおそれもあった。
【０００６】
そこで本発明は、高温の燃焼排ガスを十分に冷却することができ、冷却排ガスへの液滴の同伴も防止することができるガス冷却器を備えた燃焼式除害装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の燃焼式除害装置は、燃焼除害部から高温の燃焼排ガスを排出する排気経路に、前記燃焼排ガスを冷却するためのガス冷却器を備えた燃焼式除害装置において、前記ガス冷却器は、冷却筒下部に設けられた排水部を兼用する燃焼排ガス導入部と、該燃焼排ガス導入部の上方に充填物を充填した気液接触部と、該気液接触部の上方に設けられた冷却液散布部と、該冷却液散布部の上方に設けられた冷却排ガス導出部とを備えていることを特徴とし、さらに、前記冷却液散布部の上方にデミスターが設けられていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の燃焼式除害装置の一形態例を示す一部断面図である。この燃焼式除害装置は、例えば半導体製造装置等から排出される排ガスを燃焼除害部２１に設置された燃焼筒に導入し、該燃焼筒内で発生させた高温の燃焼火炎により排ガス中の有害成分を燃焼又は熱分解することによって除害処理を行い、処理後の高温の燃焼排ガスを排気経路２２に設けたガス冷却器２３で冷却してから排出するように形成されている。
【０００９】
ガス冷却器２３は、冷却筒２４の下部に設けられた排水部を兼用する燃焼排ガス導入部２５と、該燃焼排ガス導入部２５の上方に充填物２６を充填した気液接触部２７と、該気液接触部２７の上方に設けられた冷却液散布部２８と、該冷却液散布部２８の上方に設けられたデミスター２９と、該デミスター２９の上方に設けられた冷却排ガス導出部３０とを有している。
【００１０】
前記気液接触部２７に充填される充填物２６は、冷却筒２４内を上昇する燃焼排ガスと、冷却液散布部２８のスプレーノズル２８ａから散布されて冷却筒２４内を流下する冷却水との気液接触効率を高めて十分なガス冷却効果を得るためのものであって、充填物２６としては、アイボール、テラレット、メタレット、ラシヒリング等の各種充填物を使用することができ、ガス温度の高い気液接触部２７の下部と、ガス温度の低い気液接触部２７の上部とで異なる材質、異なる形状のものを積層するようにしてもよい。なお、充填物２６の充填高さは、充填物２６の種類、冷却筒２４の径、燃焼排ガスの温度及び流量や流速、冷却液散布部２８からの散水量等の条件に応じて設定することができる。
【００１１】
また、デミスター２９は、冷却排ガスに同伴される液滴を捕捉することができれば任意のものを使用することができ、例えば、網や不織布、多孔板等を積層したものを使用することができる。このデミスター２９の形状や厚さも、前記同様に、冷却筒２４の径、燃焼排ガスの流量や流速等の条件に応じて設定することができる。
【００１２】
このように、気液接触を促進するための充填物２６を充填した気液接触部２７を設けることにより、高温の燃焼排ガスを冷却水に効果的に接触させて効率よく冷却できるので、冷却排ガス導出部３０から排気配管３１を経て排気ダクトに流れる冷却排ガスの温度を室温程度にまで低下させることができる。また、冷却液散布部２８の上方にデミスター２９を設けることにより、冷却排ガスに液滴が同伴されることを防止できる。
【００１３】
したがって、冷却排ガス導出部３０に接続する排気配管３１として耐熱性材料からなるものを使用する必要がなくなり、設備コストの削減を図れる。また、燃焼式除害装置から排出されるガスが流れる排気配管３１や排気ダクト中で含有水分が凝縮することがなくなり、液滴の同伴もなくなるので、これらの内部に水が溜まることがなくなる。さらに、反応性の高い成分が発生する場合でも、これを含んだ液滴が排気配管３１や排気ダクト中に侵入することがなくなるので、これらが反応性の成分によって配管が侵されて腐食することもなくなる。
【００１４】
なお、排気配管中に冷却排ガス中の液滴を分離するためのトラップ等が設けられている場合は、デミスター２９を省略することもできる。また、燃焼除害部における燃焼筒等は、従来と同様の各種構成のものを使用することができるので、この部分の詳細な図示及び説明は省略する。
【００１５】
【実施例】
気液接触部２７の有無及びデミスター２９の有無における冷却排ガスの状態を調べた。なお、燃焼排ガス、冷却筒、冷却水量、その他の条件は全て同一とした。冷却排ガスの温度は冷却排ガス導出部３０に熱電対を設けて測定し、同伴液滴量は冷却排ガスの一部を冷却トラップに分岐させてトラップ量から算出した。なお、気液接触部２７には、アイボールと呼ばれる充填物を高さ１８００ｍｍに充填した。また、デミスター２９には、厚さ４０ｍｍの網を４枚積層したものを使用した。
【００１６】
その結果、気液接触部及びデミスターの両方を設けなかった場合（従来装置に相当）は、冷却排ガスの温度が７０℃、同伴液滴量が３０ｃｃであった。一方、気液接触部２７を設けた場合は、冷却排ガスの温度が２５℃、同伴液滴量が３０ｃｃとなり、気液接触部２７及びデミスター２９の双方を設けた場合は、冷却排ガスの温度が２５℃、同伴液滴量が１ｃｃとなった。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃焼式除害装置によれば、燃焼除害部から排出される高温の燃焼排ガスを効果的に冷却することができるので、排気配管に汎用性のものが使用可能となって設備コストの削減を図れる。また、排気配管や排気ダクト中で含有水分が凝縮することがなくなり、これらの内部に水が溜まることがなくなる。さらに、反応性の高い成分を含む液滴が配管内に侵入することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼式除害装置の一形態例を示す一部断面図である。
【図２】従来の燃焼式除害装置の一例を示す一部断面図である。
【符号の説明】
２１…燃焼除害部、２２…排気経路、２３…ガス冷却器、２４…冷却筒、２５…燃焼排ガス導入部、２６…充填物、２７…気液接触部、２８…冷却液散布部、２９…デミスター、３０…冷却排ガス導出部、３１…排気配管
【図１】
2004028472.tif 000003
【図２】
2004028472.tif 000004