(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
難分解性気体が供給される第１反応炉；
前記第１反応炉内に設置され、前記難分解性気体の流れ方向に突出形成され、前記第１反応炉との放電によって前記第１反応炉との間に供給される前記難分解性気体にプラズマを発生させる電極；
前記第１反応炉に連結装着され、前記プラズマが前記電極に付着して連続的なアークジェットを形成する第２反応炉；及び
前記第２反応炉に連結装着され、滞留時間増加及び反応性を高め、前記難分解性気体を分解する第３反応炉とからなるプラズマスクラバーにおいて、
前記第２反応炉は、
前記第１反応炉側から前記第３反応炉側に向かうにつれ内部通路がだんだん狭くなるように形成して、端にジェットホールを形成して難分解性気体が前記ジェットホールを通過しながらプラズマ領域との接触性が高くなって、反応効率が高くなるように形成し、
前記第３反応炉は前記ジェットホールに連結されて第２反応炉の最大内径より大きな内径を有する形状によって、反応性の高い高温の拡張部を形成し、反応物である難分解性気体が前記拡張部で滞留する時間を増加させて、難分解性気体の分解を促進することを特徴とするプラズマスクラバー。
【請求項２】
前記電極は、
前記第１反応炉側から前記第２反応炉側に向かうにつれ、前記第１反応炉の内面に向かって次第に拡張形成される拡張部と、
前記拡張部の端に形成される最大直径部、及び
前記最大直径部から次第に縮小形成される縮小部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項３】
前記第１反応炉は、
外部に連結される第１気体供給口を具備し、
前記第１気体供給口は、
前記拡張部に向かって形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマスクラバー。
【請求項４】
前記第１気体供給口は、前記第１反応炉の法線方向に対して傾いて形成されていることを特徴とする請求項第３に記載のプラズマスクラバー。
【請求項５】
前記電極は、
外部に連結される第２気体供給口を具備し、
前記第２気体供給口は、
前記拡張部から前記第１反応炉に向かって形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマスクラバー。
【請求項６】
前記第２気体供給口は、前記電極の法線方向に対して傾いて形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマスクラバー。
【請求項７】
前記第１反応炉に装着され、前記電極と前記第１反応炉とを電気的に絶縁し、前記第１反応炉と前記電極の間をシーリングする絶縁体を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項８】
前記第１反応炉は、
前記電極が挿入される内側シリンダーと、
前記第２反応炉の反対側で前記内側シリンダーの外側に結合される外側シリンダーとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項９】
前記外側シリンダーは、
前記難分解性気体を供給する供給ラインが外側に連結され、内側には気体チェンバーを形成し、
前記内側シリンダーは、
前記気体チェンバーに供給される前記難分解性気体を前記電極に向かって供給する第１気体供給口を形成することを特徴とする請求項８に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１０】
前記電極は、
前記内側シリンダーの一側から反対側に向かうにつれ、前記内側シリンダーの内面に向かって次第に拡張形成される拡張部と、
前記拡張部の端に形成される最大直径部、及び
前記最大直径部から次第に縮小形成される縮小部とを含むことを特徴とする請求項９に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１１】
前記外側シリンダーに装着され、前記電極と前記内側シリンダーとを電気的に絶縁し、前記外側シリンダーと前記電極の間をシーリングする絶縁体を含むことを特徴とする請求項８に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１２】
前記難分解性気体は、過フッ素化合物（ＰＦＣ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１３】
前記難分解性気体は、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６及びＮＦ３のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１４】
前記電極は、内部に冷却水を供給して循環後、排出する冷却水供給通路と冷却水排出通路とを形成することを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１５】
前記冷却水供給通路と前記冷却水排出通路とは２重に形成され、前記冷却水排出通路内に前記冷却水供給通路を形成することを特徴とする請求項１４に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１６】
前記電極は、
水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第１反応炉の内部に供給するように内部に形成される供給通路、及び
前記供給通路に連結形成される多孔部を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１７】
前記第１反応炉は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第１反応炉の内部に供給するように前記第１反応炉に設置される第１ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１８】
前記第２反応炉は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第２反応炉の内部に供給するように前記第２反応炉に形成されるジェットホールに設置される第２ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【請求項１９】
前記第３反応炉は、水、酸化剤、燃料および不活性気体のいずれか一つを前記第３反応炉の内部に供給するように前記第３反応炉に設置される第３ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマスクラバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマスクラバーに関するもので、より詳細には、低費用で難分解性気体を分解するプラズマスクラバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化を誘発する気体には、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｎ２Ｏ、ＨＦＣおよびＰＦＣ（Perfluorocompounds：過フッ素化合物）がある。過フッ素化合物（ＰＦＣ）は、主にディスプレイ装置工程及び半導体工程で使用される気体で、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６及びＮＦ３を含む。
【０００３】
温暖化気体は、安定された分子構造を有しているため容易に分解されず、従って難分解性気体という。難分解性気体による環境汚染及び地球温暖化を防止するために、難分解性気体を分解する技術が必要である。
【０００４】
難分解性気体の除去方法には、燃焼のような酸化方法、化学的な吸着方法及びプラズマを利用した分解方法がある。プラズマを利用した分解方法は、過フッ素化合物の除去に多く利用される。
【０００５】
プラズマを利用した分解方法は、反応炉内で高温のプラズマを発生させるプラズマトーチを利用するので、数十ないし数百lpmの気体を処理するために、数十ないし数百kWの電力を消耗する。
【０００６】
反応炉内での難分解性気体の分解は、高い温度雰囲気による熱分解を介したり、高いエネルギーを有する電子と気体分子の衝突を介して生じる。しかし、反応炉内で高いエネルギーを有する電子及び反応性の高い化学種が、豊富に拡張された高温の反応部を形成するのが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、反応炉内で高いエネルギーを有する電子及び反応性の高い化学種が、豊富に拡張された高温の反応部を形成し、難分解性気体を効果的に分解除去するプラズマスクラバーを提供する。
【０００８】
本発明は、電力消耗を減らしながら、反応炉内に高い温度雰囲気を形成して、難分解性気体を効果的に分解除去するプラズマスクラバーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるプラズマスクラバーは、難分解性気体が供給される第１反応炉、前記第１反応炉内に設置され、前記難分解性気体の流れ方向に突出形成され、前記第１反応炉との放電によって前記第１反応炉との間に供給される前記難分解性気体にプラズマを発生させる電極、前記第１反応炉に連結装着され、前記プラズマが前記電極に付着して（anchoring）連続的なアークジェットを形成する第２反応炉、及び前記第２反応炉に連結装着され、滞留時間増加及び反応性を高め、前記難分解性気体を分解する第３反応炉とからなるプラズマスクラバーにおいて、前記第２反応炉は、前記第１反応炉側から前記第３反応炉側に向かうにつれ内部通路がだんだん狭くなるように形成して、端にジェットホールを形成して難分解性気体が前記ジェットホールを通過しながらプラズマ領域との接触性が高くなって、反応効率が高くなるように形成し、前記第３反応炉は前記ジェットホールに連結されて第２反応炉の最大内径より大きな内径を有する形状によって、反応性の高い高温の拡張部を形成し、反応物である難分解性気体が前記拡張部で滞留する時間を増加させて、難分解性気体の分解を促進することができる。
【００１２】
前記電極は、前記第１反応炉側から前記第２反応炉側に向かうにつれ、前記第１反応炉の内面に向かって次第に拡張形成される拡張部と、前記拡張部の端に形成される最大直径部、及び前記最大直径部から次第に縮小形成される縮小部とを含むことができる。
【００１３】
前記第１反応炉は、外部に連結される第１気体供給口を具備し、前記第１気体供給口は、前記拡張部に向かって形成されることができる。
【００１４】
前記第１気体供給口は、前記第１反応炉の法線方向に対して傾いて形成されることができる。
【００１５】
前記電極は、外部に連結される第２気体供給口を具備し、前記第２気体供給口は、前記拡張部から前記第１反応炉に向かって形成されることができる。
【００１６】
前記第２気体供給口は、前記電極の法線方向に対して傾いて形成されることができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるプラズマスクラバーは、前記第１反応炉に装着され、前記電極と前記第１反応炉とを電気的に絶縁し、前記第１反応炉と前記電極の間をシーリングする絶縁体を含むことができる。
【００１８】
前記第１反応炉は、前記電極が挿入される内側シリンダーと、前記第２反応炉の反対側で前記内側シリンダーの外側に結合される外側シリンダーとを含むことができる。
【００１９】
前記外側シリンダーは、前記難分解性気体を供給する供給ラインが外側に連結され、内側には気体チェンバーを形成し、前記内側シリンダーは、前記気体チェンバーに供給される前記難分解性気体を前記電極に向かって供給する第１気体供給口を形成することができる。
【００２０】
前記電極は、前記内側シリンダーの一側から反対側に向かうにつれ、前記内側シリンダーの内面に向かって次第に拡張形成される拡張部と、前記拡張部の端に形成される最大直径部、及び前記最大直径部から次第に縮小形成される縮小部とを含むことができる。
【００２１】
本発明の一実施例によるプラズマスクラバーは、前記外側シリンダーに装着され、前記電極と前記内側シリンダーとを電気的に絶縁し、前記外側シリンダーと前記電極の間をシーリングする絶縁体を含むことができる。
【００２２】
前記難分解性気体は、過フッ素化合物（ＰＦＣ）を含むことができる。前記難分解性気体は、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６及びＮＦ３のいずれか一つを含むことができる。
【００２３】
前記電極は、内部に冷却水を供給して循環後、排出する冷却水供給通路と冷却水排出通路とを形成することができる。
【００２４】
前記冷却水供給通路と前記冷却水排出通路とは２重に形成され、前記冷却水排出通路内に前記冷却水供給通路を形成することができる。
【００２５】
前記電極は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第１反応炉の内部に供給するように内部に形成される供給通路、及び前記供給通路に連結形成される多孔部を含むことができる。
【００２６】
前記第１反応炉は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第１反応炉の内部に供給するように前記第１反応炉に設置される第１ノズルを含むことができる。
【００２７】
前記第２反応炉は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つを前記第２反応炉の内部に供給するように前記第２反応炉に形成されるジェットホールに設置される第２ノズルを含むことができる。
【００２８】
前記第３反応炉は、水、酸化剤、燃料および不活性気体のいずれか一つを前記第３反応炉の内部に供給するように前記第３反応炉に設置される第３ノズルを含むことができる。
【発明の効果】
【００２９】
このように、本発明の一実施例によると、電極の設置された第１反応炉に難分解性気体を供給し、電極と第１反応炉の間の放電でプラズマを発生させる効果がある。
【００３０】
第１反応炉に連結される第２反応炉の狭くなる形状によって、反応物である難分解性気体とプラズマの接触性を高めることができるという効果がある。
【００３１】
第２反応炉に連結される第３反応炉の広くなる形状によって、電子及び反応性の高い高温の拡張された空間での滞留時間を増加させ、難分解性気体の分解を促進させる効果がある。
【００３２】
難分解性気体に可燃性気体及び酸化剤をいっしょに供給する場合、過フッ素化合物（ＰＦＣ）の分解反応に必要なラジカルなどの化学種を供給して、反応炉内に高い温度雰囲気を形成し、電力消耗を減らす効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明はいろいろな相異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されるものではない。図面で、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似した構成要素については同一な参照符合をつけた。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施例によるプラズマスクラバーを含む難分解性気体分解装置の概略的な構成図である。
【００３５】
図１を参照すると、難分解性気体分解装置は、箱体１００に内蔵され、難分解性気体を分解するプラズマスクラバー２００、プラズマスクラバー２００で分解された気体の再結合を防止する湿式スクラバー３００、及び湿式スクラバー３００を経由した気体に含まれたパーティクルを捕集し、分解された気体を排出する集塵機４００とを含む。
【００３６】
難分解性気体は、地球温暖化を誘発する気体で、過フッ素化合物（ＰＦＣ）を例に挙げることができる。たとえば、過フッ素化合物は、ディスプレイ装置工程や半導体工程で使用されるＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６及びＮＦ３を含む。
【００３７】
箱体１００には、過フッ素化合物を供給する供給ライン１０１が連結され、過フッ素化合物を分解した気体を排出する排出ライン１０２が連結される。プラズマスクラバー２００と湿式スクラバー３００及び集塵機４００は、箱体１００に内蔵され、供給ライン１０１と排出ライン１０２の間に配置される。
【００３８】
プラズマスクラバー２００は、供給ライン１０１に連結されて、供給ライン１０１に供給される難分解性気体を、プラズマ反応を利用して分解及び除去する。
【００３９】
湿式スクラバー３００は、プラズマスクラバー２００で分解された気体に、ノズル３０１を利用して水を噴射したり、水などで満たされた液状の空間を通過するようにして、分解された気体の再結合を抑制及び除去するのだが、たとえばHFを希釈及び回収する。
【００４０】
集塵機４００は、例えばサイクロン集塵機で形成され、湿式スクラバー３００から供給される気体からシリコンパーティクル、例えばSiH４を除去する。また、集塵機４００は、排出ライン１０２に連結され、分解された気体を箱体１００の外に排出する。
【００４１】
湿式スクラバー３００及び集塵機４００は、公知の技術を適用することができるので、例示されたノズル３０１及びサイクロン集塵機に関する具体的な説明を省略する。
【００４２】
図２は、本発明の第１実施例によるプラズマスクラバーの分解斜視図で、図３は、図２のIII-III線に沿って切った断面図である。
【００４３】
図２及び図３を参照すると、プラズマスクラバー２００は、箱体１００内で順次的に連結されて配置される第１反応炉１０、第２反応炉２０、第３反応炉３０及び第１反応炉１０に内蔵される電極４０とを含む。
【００４４】
第１反応炉１０と電極４０の間で放電を起こしてプラズマを発生させるように第１反応炉１０に難分解性気体が供給される。第１反応炉１０は、電極４０との間で発生されたプラズマを、供給される難分解性気体の流れ方向に移動させるために、一側を開放し、他側を閉鎖して形成される。
【００４５】
電極４０は、第１反応炉１０内に設置され、難分解性気体の流れ方向に突出形成される。電極４０と第１反応炉１０は、両側に印加される交流または直流電圧で放電を起こし、第１反応炉１０と電極４０の間に供給される不活性気体及び難分解性気体にプラズマを発生させる。
【００４６】
難分解性気体の流れ及びプラズマの発生を基準に見ると、電極４０は、第１反応炉１０との間に形成される距離に変化を有する構造に形成される。例えば、電極４０は、滑らかに連結される拡張部４１、最大直径部４２及び縮小部４３とを含んで形成される。
【００４７】
拡張部４１は、第１反応炉１０側から第２反応炉２０側に向かうにつれ、第１反応炉１０の内面に向かって次第に拡張形成される。従って、拡張部４１は、最大直径部４２側に向かうにつれ、第１反応炉１０との距離が次第に小さくなる。
【００４８】
縮小部４３は、最大直径部４２から第２反応炉２０側に向かうにつれ次第に縮小形成される。従って、縮小部４３は、最大直径部４２から遠ざかるほど第１反応炉１０との距離がだんだん大きくなる。
【００４９】
円筒形の第１反応炉１０に内蔵される電極４０の拡張に次いだ縮小構造は、交流または直流電圧印加時、第１反応炉１０と電極４０の間で放電の生成後消滅が繰り返されるのを可能にする。
【００５０】
第１反応炉１０は、難分解性気体を流入するために、外部に連結される第１気体供給口１１を具備する。第１気体供給口１１は、難分解性気体を電極４０の拡張部４１に向かって噴射するように形成される。
【００５１】
一例を挙げると、第１反応炉１０は、内側シリンダー１２と外側シリンダー１３とを含む。内側シリンダー１２は、電極４０を内蔵する。つまり、電極４０と内側シリンダー１２は、お互いの間に放電空間を形成する。外側シリンダー１３は、第２反応炉２０の反対側で内側シリンダー１２の外側に結合される。
【００５２】
内側シリンダー１２と結合される外側シリンダー１３は、内側に気体チャンバー１４を具備する。外側シリンダー１３の外側には、難分解性気体を供給する供給ライン１０１が連結される。
【００５３】
内側シリンダー１２は、気体チャンバー１４に供給される難分解性気体を供給する第１気体供給口１１を具備する。第１気体供給口１１は、気体チャンバー１４に供給される難分解性気体を電極４０に向かって供給する。
【００５４】
この時、電極４０で拡張部４１は、内側シリンダー１２の一側から反対側に向かうにつれ、最大直径部４２に至るまで、内側シリンダー１２の内面に向かって次第に拡張形成される。縮小部４３は、最大直径部４２から次第に縮小形成される。
【００５５】
図４は、図３のIV-IV線に沿って切った断面図である。
【００５６】
図４を参照すると、第１気体供給口１１は、第１反応炉１０、つまり内側シリンダー１２の法線方向に対して傾いて形成される。従って、第１気体供給口１１に供給される難分解性気体は、電極４０と第１反応炉１０の間、または電極４０と内側シリンダー１２の間で回転流（swirl）を形成して、発生されるプラズマの回転流を形成する。
【００５７】
難分解性気体の回転流は、電極４０と内側シリンダー１２の間で均一な放電を誘導し、内側シリンダー１２の内部空間を効率的に活用することができるようにする。プラズマの回転流は、第２反応炉２０でより強いアーク回転流を形成する。
【００５８】
一方、第１反応炉１０または外側シリンダー１３で第２反応炉２０の反対側には絶縁体５０が具備される。絶縁体５０は、第１反応炉１０または外側シリンダー１３の構造によって多様に形成されることができる。
【００５９】
つまり、絶縁体５０は、第２反応炉２０の反対側で第１反応炉１０に装着され、電極４０と第１反応炉１０を電気的に絶縁させながら、第１反応炉１０と電極４０の間をシーリングする。絶縁体５０は、耐熱性の高いセラミックで形成されることができる。
【００６０】
これを具体的に説明すると、絶縁体５０は、第２反応炉２０の反対側で外側シリンダー１３に装着され、電極４０と内側シリンダー１２を電気的に絶縁させながら、外側シリンダー１３と電極４０の間をシーリングする。
【００６１】
締結ボルト５１は、絶縁体５０に形成された貫通口５２を介して挿入され、貫通口５２に対応して第１反応炉１０の外側シリンダー１３のフランジ１３aに形成された締結口１３bにネジ結合されるので、絶縁体５０と第１反応炉１０の外側シリンダー１３はお互い連結される。一方、絶縁体５０と第１反応炉１０は、絶縁体ケース（未図示）と第１反応炉１０の溶接連結などによって簡潔な構造に形成されることができる（未図示）。
【００６２】
絶縁体５０の絶縁作用によって、交流または直流電圧が印加される電極４０と第１反応炉１０の間、または電極４０と内側シリンダー１２の間で放電が可能であり、またプラズマ反応空間を形成して、難分解性気体を分解させることができる。
【００６３】
第２反応炉２０は、第１反応炉１０に連結装着され、プラズマの密度を高めアークジェット形成する。第２反応炉２０は、第１反応炉１０側から第３反応炉３０側に向かうにつれ、内部通路がだんだん狭くなるように形成し、端にジェットホール２１を形成する。
【００６４】
締結ボルト１５は、第１反応炉１０の内側シリンダー１２のフランジ１２aに形成された貫通口１２bと、第２反応炉２０の一側フランジ２２に形成された貫通口２３とを貫通し、ナット１６にネジ結合されるので、第１反応炉１０の内側シリンダー１２と第２反応炉２０はお互い連結される。
【００６５】
実際に、本発明の分解装置を製作する段階で、第１反応炉１０、第２反応炉２０及び第３反応炉３０は、溶接などの方法で簡潔に製作されることができる。
【００６６】
第２反応炉２０の内径D２０が狭くなる形状は、連続的に発生するアークが第２反応炉２０と第３反応炉３０の連結支点に形成されたジェットホール２１を通過することができるようにする。従って、難分解性気体がジェットホール２１を通過しながらプラズマ領域との接触性が高くなって、反応効率が高くなる。
【００６７】
第３反応炉３０は、第２反応炉２０に連結装着され、反応性の高い高温雰囲気の拡張された反応空間を提供する。第３反応炉３０は、第２反応炉２０のジェットホール２１側に連結され、第２反応炉２０の最大内径D２０よりもっと大きな内径D３０を有する。
【００６８】
締結ボルト３１は、第２反応炉２０の他の一側フランジ２４に形成された貫通口２５と第３反応炉３０の一側フランジ３２に形成された貫通口３３とを貫通して、ナット３４にネジ結合されるので、第２反応炉２０と第３反応炉３０はお互い連結される。
【００６９】
第３反応炉３０は、ジェットホール２１に連結されて急激に広くなる形状によって、反応性の高い高温の拡張部を形成するので、反応物である難分解性気体が拡張部で滞留する時間を増加させて、難分解性気体の分解を促進する。
【００７０】
第１反応炉１０で放電が開始されると、反応器特性と流動特性によって、プラズマアークはジェットホール２１を通過しながら連続的に発生する。このように形成されたアークは、第３反応炉３０で拡張されて、プラズマ反応に有利な条件を形成する。この条件でアークは、電極４０から脱落されることなく、付着（anchoring）された状態で安定的な放電を持続する。
【００７１】
この状態になると、気体状態の反応物の熱伝達が容易になりながら、第１、第２、第３反応炉１０、２０、３０内の反応空間の温度が難分解性気体の分解に適切な温度に高まる。
【００７２】
一方、難分解性気体の分解のために可燃性気体及び酸化剤が使用されることもできる。この場合、可燃性気体及び酸化剤は、難分解性気体が供給される第１気体供給口１１を介して供給される。
【００７３】
難分解性気体に可燃性気体及び酸化剤が含まれると、酸化反応によって形成される高温状態はプラズマ特性を最適化して、第１、第２、第３反応炉１０、２０、３０内部空間への熱伝達を更に増進させる。
【００７４】
反応領域を高温によって低い密度で維持することになると、低い密度によって電子の平均衝突行路が増加される。増加された電子の平均衝突行路は、電子の加速を誘導して高いエネルギーを有する電子を多量発生させ、難分解性気体の分解を更に促進させる。
【００７５】
また、可燃性気体と酸化剤の酸化反応過程または可燃性気体と酸化剤の熱分解過程で、難分解性気体の除去に必要な反応性の高いラジカルたちが生成され、難分解性気体の分解が促進される。
【００７６】
一例を挙げると、過フッ素化合物（PFC）であるCF４の分解時、窒素気体にCF４を含めて回転アークに注入する場合、５-１０Nm3/hr程度の流量に対して数KWの電力値で、CF４の分解率は数％から数十％と大変低い。
【００７７】
しかし、可燃性気体と酸化剤であるCH４とO２を部分酸化条件で供給すると、同一な電力値で８０-９０％以上のCF４分解率を示す。
【００７８】
分解された気体は、湿式スクラバー３００を介して再結合が抑制され、分解過程で形成されたHFを溶解させて除去し、集塵機４００を介してパーティクル除去され、排出ライン１０２から排出される。
【００７９】
以下で、本発明の多様な実施例を例示する。以下の実施例は、第１実施例と類似ないし同一である。従って、ここでは類似ないし同一な部分に対する説明を省略し、お互い異なる部分に対して詳細に説明する。
【００８０】
図５は、本発明の第２実施例によるプラズマスクラバーの断面図である。
【００８１】
第１実施例と比較して説明すると、第１実施例で難分解性気体は、電極４０の外側から供給されるが、第２実施例では電極２４０の内部に供給される。
【００８２】
図５では、難分解性気体が電極２４０の外側から供給され、また電極２４０の内部を介して供給されるものが例示されている。便宜上、第２実施例では追加構成について説明する。
【００８３】
電極２４０は、外部に連結される第２気体供給口２４１を具備する。第２気体供給口２４１は、電極２４０の内側に形成される電極２４０の拡張部４１から第１反応炉１０の内側シリンダー１２に向かって形成される。
【００８４】
図６は、図５のVI-VI線に沿って切った断面図である。
【００８５】
図６を参照すると、第２気体供給口２４１は、電極２４０拡張部４１の法線方向に対して傾いて形成される。従って、第２気体供給口２４１から供給される難分解性気体は、電極２４０と第１反応炉１０の間、または電極２４０と内側シリンダー１２の間で回転流（swirl）を形成し、発生されるプラズマの回転流を形成する。
【００８６】
第２気体供給口２４１の端と第１気体供給口１１の端は、第１反応炉１０と電極４０、２４０の間でお互い食い違いに配置される。従って、第２気体供給口２４１から供給される難分解性気体の回転流は、第１気体供給口１１から供給される難分解性気体の回転流を更に強くする。
【００８７】
図７は、本発明の第３実施例によるプラズマスクラバーの断面図で、図８及び図９は、図７に適用される電極の詳細断面図である。
【００８８】
図７ないし図８を参照すると、電極３４０は、内部に冷却水を供給して循環後、排出する冷却水供給通路３４１と冷却水排出通路３４２とを形成する。
【００８９】
冷却水供給通路３４１と冷却水排出通路３４２とは、２重に形成され、例えば冷却水排出通路３４２内に冷却水供給通路３４１が形成される。
【００９０】
従って、冷却水供給通路３４１に低温の冷却水が供給され、プラズマ放電で加熱された電極３４０を冷却させた後、冷却水排出通路３４２から排出される。従って、電極３４０の加熱が防止されることができる。
【００９１】
図９を参照すると、電極４４０は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つである添加剤を、第１反応炉１０の内部に直接供給できるように内部に形成される供給通路４４１、及び供給通路４４１に連結される多孔部４４２とを形成する。
【００９２】
供給通路４４１に供給される添加剤は、電極４４０と第１反応炉１０の間に供給され、プラズマ放電によって連続的なアークジェットを更に強くする。
【００９３】
再び、図７を参照すると、第１反応炉１０は、第１ノズルN１０を更に具備する。第１ノズルN１０は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つである添加剤を第１反応炉１０の内部に直接供給する。
【００９４】
第２反応炉２０は、ジェットホール２１に設置される第２ノズルN２０を更に具備する。第２ノズルN２０は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つである添加剤を第２反応炉２０の内部に直接供給する。
【００９５】
第３反応炉３０は、第３ノズルN３０を更に具備する。第３ノズルN３０は、水、酸化剤、燃料及び不活性気体のいずれか一つである添加剤を第３反応炉３０の内部に直接供給する。
【００９６】
第１、第２及び第３ノズルN１０、N２０、N３０は、一つのプラズマスクラバー３００に共に使用されることもでき、少なくとも一つが選択的に使用されることもできる。
【００９７】
第１、第２及び第３ノズルN１０、N２０、N３０に供給される添加剤は、第１、第２、第３反応炉１０、２０、３０でプラズマ放電による連続的なアークジェットをより強く維持させる。
【００９８】
以上を介して本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付の図面の範囲内でいろいろと変形して実施することが可能であり、これらも本発明の範囲に属するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施例によるプラズマスクラバーを含む難分解性気体分解装置の概略的な構成図である。
【図２】本発明の第１実施例によるプラズマスクラバーの分解斜視図である。
【図３】図２のIII-III線に沿って切った断面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿って切った断面図である。
【図５】本発明の第２実施例によるプラズマスクラバーの断面図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿って切った断面図である。
【図７】本発明の第３実施例によるプラズマスクラバーの断面図である。
【図８】図７に適用される電極の詳細断面図である。
【図９】図７に適用される電極の詳細断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０，２０，３０：第１、第２、第３反応炉
１１，２４１：第１気体供給口
１２：内側シリンダー
１３：外側シリンダー
１４：気体チャンバー
２１：ジェットホール
４０，２４０，３４０，４４０：電極
４１：拡張部
４２：最大直径部
４３：縮小部
５０：絶縁体
１００：箱体
１０１：供給ライン
１０２：排出ライン
２００：プラズマスクラバー
３００：湿式スクラバー
３０１：ノズル
４００：集塵機
D２０、D３０：内径
３４１：冷却水供給通路
３４２：冷却水排出通路
４４１：供給通路
４４２：多孔部
N１０、N２０、N３０：第１、第２、第３ノズル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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