(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有毒ガスを水に混入せしめて除害する装置において、
処理液を貯溜する液体槽と、該液体槽に連通する循環路と、該循環路に配設され、吸気管から吸入された有毒ガスを処理液と混合攪拌し微細な気泡にする気液混合・攪拌装置と、該循環路に設けられ、該処理液を強制循環せしめるポンプと、を備えた有害ガスの除害装置であって、
前記気液混合・攪拌装置が、円筒ケーシングと、円筒内で液に回転を生じせしめるベーンと、ベーンの下流側の円筒内壁に設けられ、ガスを微細に砕く突起群の棒状の突起と、を備え、
前記吸気管が、管内壁への付着物を洗浄する機構を有し、
前記洗浄機構近傍には、ヒーターが巻かれていることを特徴とする有害ガスの除害装置。
【請求項２】
前記液体槽は、円筒形より成り、円筒形内部にパンチングプレートを設け、該パンチングプレートを斜めに円筒内部に接するように配置せしめ、前記循環路のポンプへの吸液をさせる導入口は、前記パンチングプレートの上端近傍で該パンチングプレートの下面になるように配置され、その吐出口は、前記パンチングプレートの下端近傍で該パンチングプレートの下面になるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の有害ガスの除害装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造装置や液晶製造装置等から排出される有害ガスを除害、回収するための有害ガスの除害装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造ラインや液晶製造ラインから排出されるガスには、SiO2やWO3等の微細な粉体と同時に有害なガスが含まれているので、そのまま大気中に放出することができない。そこで、従来、次の様な方法で除害している。
(1)パンチングプレートの開口を通過させ、微細化する、いわゆる湿式のバブリング方式、
(2)充填物の表面に形成された水膜と、ガスとの慣性衝突、微細粒子の拡散付着によってダストの捕集を行う、いわゆる充填材方式、
(3)燃焼方式や加熱方式若しくは乾式による処理、
【０００３】
しかし、前記（１）（２）の方式では、除害効率が悪く、特に塩素ではアルカリの添加が必要である。しかし、この様な薬剤を用いると、安全性環境性などにおいて問題が発生するので、好ましくない。
前記(3)の方式では、多くの電力を必要としたり、燃焼用のガスの配管が必要で、火種があること等、欠点も多い。
又、乾式においてもランニングコストが高いという欠点を有している。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、安全に効率よく除害することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、有毒ガスを水に混入せしめて除害する装置において、処理液を貯溜する液体槽と、該液体槽に連通する循環路と、該循環路に配設され、吸気管から吸入された有毒ガスを処理液と混合攪拌し微細な気泡にする気液混合・攪拌装置と、該循環路に設けられ、該処理液を強制循環せしめるポンプと、を備えた有害ガスの除害装置であって、前記気液混合・攪拌装置が、円筒ケーシングと、円筒内で液に回転を生じせしめるベーンと、ベーンの下流側の円筒内壁に設けられ、ガスを微細に砕く突起群の棒状の突起と、を備え、前記吸気管が、管内壁への付着物を洗浄する機構を有し、前記洗浄機構近傍には、ヒーターが巻かれていることを特徴とする。
【０００７】
この発明の前記液体槽は、円筒形より成り、円筒形内部にパンチングプレートを設け、該パンチングプレートを斜めに円筒内部に接するように配置せしめ、前記循環路のポンプへの吸液をさせる導入口は、前記パンチングプレートの上端近傍でパンチングプレートの下面になるように配置され、その吐出口は、前記パンチングプレートの下端近傍でパンチングプレートの下面になるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者は、水だけで除害効率を上げ、塩素やアンモニア等の除害が可能になれば、前記諸問題は解決するものと考えた。
そこで、処理液を貯溜する液体槽に循環路を連結し、該循環路にポンプと気液混合・撹拌装置とを設け、該気液混合・攪拌装置に有毒ガスを供給して混合し、除害効率を測定した。その結果、従来方式の塩素除害効率は２０％ 前後であるのに対し、本発明では99.999％以上の初期除害能力があり、従来の方式に比べ、除害効率が飛躍的に向上することがわかった。本発明は、上記研究結果に基づくものである。
【０００９】
【実施例】
本発明の第１実施例を図１〜図４に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例のフロー図である。液体槽１には、処理液、例えば、水Ｗが貯溜されている。この液体槽１には、その外部に液体槽１内の液Ｗを循環させるための循環路５が配置され、循環路５にはポンプ３、圧力計PIA-1、流量計F-2並びに気液混合・攪拌装置４が介装されている。ポンプ３は、インバーターIVの設定値により回転数が可変出来、流量及び圧力が調整できるように構成されている。
【００１０】
液体槽１には、液量が一定量、例えば、１００リットル、を越えると、排液するようにオーバーフロー管９と、給水ライン８と、が設けられている。
給水ライン８には、電磁弁１０が介装され、通常は閉じているが、ｐＨ計７により検出される液体槽１内のｐＨ値により電磁弁１０が開き液体槽１内に給水するように構成されている。
【００１１】
気液混合・攪拌装置４には、半導体製造装置や液晶製造装置からの排気を吸気するための吸気管１３が接続されている。吸気管１３には、圧力計PIA-1と、吸気量を調整するためのダイヤフラムバルブ１５、吸気の負圧を補助するためのファン１２及び洗浄機構６が介装されている。
【００１２】
洗浄機構６には、給水ライン８から分岐して電磁弁１１を介して給水ができるように給水パイプ１６が接続されている。
液体槽１には、気液混合・攪拌装置４により混合攪拌されて液体槽１に達し、除害されたガスを排気するための排気口１４が設けられており、生産ラインの排気管と接続できるように構成されている。
【００１３】
気液混合・攪拌装置４は、図２に示すように、円筒ケーシング１７と、一対の二つ割り楕円盤１８、１９と、下流側に配置された突起群２０と、から構成され、二つ割り楕円盤１８、１９の弦側側縁１８ａ，１９ａを交差させ、一対の二つ割り楕円盤１８、１９の円弧側側縁１８ｂ、１９ｂを円筒ケーシング１７の内壁に接するように構成されている。
【００１４】
ガス導入パイプ２１は、図３に示す様に、気液混合・撹拌装置４に接続されている。ポンプ３により気液混合・攪拌装置４に液体槽１内の液Ｗが送られ、前記二つ割り楕円盤１８、１９の作用により液が螺旋流を起こしガス導入パイプ２１からのガスと混合されるが、突起群２０の作用でガスは微細に砕かれ、液Ｗと混合するように構成されている。
【００１５】
図４は、吸気管１３の詳細図であり、製造装置からのガスの排気接続口２３の下流には、圧力計Ｐが設けられ、吸気圧力が監視できるようになっている。更に下流には、ダイヤフラムバルブ１５が介装され、ファン１２に流入するガス量を調整できるようになっている。本実施例では、ファン１２を用いているが、気液混合・攪拌装置４に液Ｗを流すことにより気液混合・攪拌装置４内に負圧が生じ、その作用だけでガスを吸引することも可能で、処理するガス量によってはファンを設けなくても良い。
【００１６】
ファン１２の下流側には、洗浄機構６が配置され、給水パイプ１６からの給水により開口６ａに水が回り、スリット６ｂから水Ｗが流出し、下流の管壁６ｃを洗浄できるように構成されている。洗浄機構６近傍の配管には、ヒーター２４が巻かれており、配管上部を保温している。
【００１７】
次に、本実施例の作動について説明する。
起動ボタン（図示せず）をオンすると、ポンプ３が起動し液体槽１内の液Ｗを循環路５に回し始め、循環路５内の流量が略一定となる。
その後、ファン１２が起動し製造装置の排気管より導かれた有毒ガスを循環系路内に送り込む。気液混合・攪拌装置４内に送り込まれた液ＷとガスＧは、前述の作用により混合・攪拌され、ガスは微細な気泡、例えば、直径0.5〜3.0μmの気泡、となって液体槽１に戻され、除害される。
【００１８】
上記作用により、時間の経過と共に液体槽１内のガスの溶解濃度が増加していく。
即ち、液体槽１内の液量は、１００リットルに設定されており、塩素を２００ｃｃ／分の割合で処理した場合、約２０分後にはｐＨ値が４以下となり徐々に除害効率が落ちてしまう。そのため、液体槽１内のｐＨ値をｐＨ計７で監視し、予め設定されたｐＨ値を維持するように、給水ライン８に介装された電磁弁１０を流量計F-1を見ながらオン・オフし、給水制御を行っている。
【００１９】
給水が開始されると、液体槽１内の液量が増加し、オーバーフロー管９より１００リットルを越えた液は排液されるようになっている。かかる給排水機構の作用で時間が経過しても一定の除害効率が維持できるようになっている。
【００２０】
本実施例では、ｐＨ値によって給排水を制御しているが、予め処理するガスの量が判っている場合には、タイマー設定により液の入れ替えを実施しても良い。
又、給水・排水の機構は、ここに開示されたものに限らず、液体槽１の下部に電磁弁３１を介した排液管３９を設け、液面センサーＬによる制御で排液後に給液を行っても良い。
【００２１】
上記の作用によって本実施例では、時間が経過しても、安定してガスを除害することができ、除害されたガスは、液体槽１上部に設けられた排気口１４より排気されるようになっている為、水溶性のガスであれば、きわめて効率よくガスの除害を行うことができる。
更に、本実施例は、ガスだけでなく、半導体製造ラインや液晶製造ラインでよく問題になっている粉体に対しても有用である。
【００２２】
製造装置から排出されるガスには、微細な粉体が含まれている場合があり、その粉体が配管のつまり等を生じせしめる事がある。
粉体は、冷却された部分に付着しやすいため、本実施例では配管の保温と共に定期的に給水パイプ１６から水を流して、湿度が高いために管壁に付着した粉を洗い流し気液混合・攪拌装置４に送り込み、その攪拌作用によって粉をトラップし、排気口に流入する粉を最小限に押さえる作用も持っている。
【００２３】
この発明の第２実施例を図５により説明する。この実施例と第１実施例との相違点は、旋回流発生手段として、気液混合・撹拌装置４に一対の堕円板を設ける代わりに、螺旋状のガイドベーン１８Ａを設けたことである。
【００２４】
この発明の第３実施例を図６により説明する。この実施例と第１実施例との相違点は、円筒状の液体槽１内にパンチングプレート２２を配設したことである。
液体槽１の周壁１ａは、円筒形に形成され、その中には、楕円状のパンチングプレート２２が上下方向に傾斜して配設されている。
【００２５】
このパンチングプレート２２には、下面と上面とを連通させる複数の開口２２ａが設けられ、その外周縁は液体槽１の内面に接するように斜めに配置されている。この開口２２ａの直径は、微細な気泡の直径と同径、例えば、直径2mm、に形成されている。ポンプ３への液の導入口５ａは、パンチングプレート２２の上端２２ｂ近傍でパンチングプレート２２の下面側になるように配置され、吐出口５ｂは、パンチングプレート２２の下端２２ｃ近傍でパンチングプレート２２の下面側になるように配置されている。吐出口５ｂは、周壁１ａに対して接線方向に設けられているので、該吐出口５ｂから排出された処理液は周壁１ａに沿って旋回するようになる。
【００２６】
このようにパンチングプレート２２を設けると、十分に微細化されなかった気泡はパンチングプレート２２の開口２２ａを抜けて上昇せずにパンチングプレート２２に沿って上昇し、ポンプ３への導入口５ａより再度循環路５に吸引され微細化されることとなる。
尚、実験によると、循環路５の液流量の略３０％のガス量であれば気液混合・攪拌装置４の作用で十分に微細化されるため、ガス処理量によってはパンチングプレート２２は設置する必要がない。
【００２７】
液体槽１を円筒形にすることにより、微細化されたガスの気泡が液体槽１内を螺旋状に回転しながら上昇していくため長時間液体槽１内に滞留するので、溶解効率を高めることができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成したので、有毒ガスが水と混合攪拌され、微細な気泡となるので、安全に、かつ、効率よく除害することができる。
また、液体槽内の処理液の使用限界を監視し、処理液の性能を調整できるので、効率よく除害することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すフローチャートである。
【図２】気液混合・攪拌装置の斜視図である。
【図３】気液混合・攪拌装置の縦断面図である。
【図４】吸気管の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す縦断面図で、図３に対応する図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す縦断面図で、液体槽の斜視図である。
【符号の説明】
１    液体槽
１    ポンプ
４    気液混合、撹拌装置
５    循環路
１２   吸気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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