(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造プロセスツールから排気ガス流を処理する放射バーナにおいて、
多孔スリーブを備えた燃焼チャンバを有し、多孔スリーブは運転中に燃料とオキシダントとの混合物からなる燃焼物質が多孔スリーブを通って多孔スリーブの燃焼面に近接して燃焼するように構成され、
多孔スリーブを包囲して燃焼物質を多孔スリーブに供給するプレナムを有し、該プレナムは、供給される燃焼物質の燃料とオキシダントとの化学量論比を多孔スリーブの長さに沿って変化させることにより変化する化学量論で燃焼物質を供給するように構成されていることを特徴とする放射バーナ。
【請求項２】
前記燃焼チャンバは、排気ガスが燃焼チャンバに供給される排気ガス流の入口から、処理された排気ガスが排出される出口まで軸線方向に延びており、プレナムは、多孔スリーブの軸線方向長さに沿って変化する化学量論で燃焼物質を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の放射バーナ。
【請求項３】
前記プレナムは、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させること、および排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることの少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とする請求項２記載の放射バーナ。
【請求項４】
前記プレナムは、排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させること、および排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることの少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の放射バーナ。
【請求項５】
前記プレナムは排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比を低下させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項６】
前記プレナムは前記出口に向かう燃料／オキシダント比を上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項７】
前記プレナムは、前記出口に向かう燃料／オキシダント比と比較して排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比を低下させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項８】
前記プレナムは、前記排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比と比較して出口に向かう燃料／オキシダント比を上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項９】
前記プレナムは、燃焼物質をプレナムに供給する燃焼物質入口と排気ガス流入口の近傍にオキシダントを供給するオキシダント入口とを有し、排気ガス流入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項１０】
前記プレナムはオキシダント入口の近傍にオキシダント入口バッフルを有し、排気ガス流入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論が増大した領域を創出することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項１１】
前記プレナムは、燃焼物質をプレナムに供給するように構成された燃焼物質入口および燃料を前記出口の近傍に供給するように構成された燃料入口を有し、出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項１２】
前記プレナムは燃料入口の近傍に燃料入口バッフルを有し、前記出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論の増大した領域を創出することを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項１３】
前記燃料入口バッフルおよびオキシダント入口バッフルの少なくとも一方は、燃焼物質入口の近傍の領域と前記燃料入口およびオキシダント入口の領域との間の流体連通を低下させ、これらの領域のオキシダントの化学量論を変化させることを特徴とする請求項１２項記載の放射バーナ。
【請求項１４】
前記プレナムは複数の隣接プレナムを有し、各プレナムは異なる化学量論を有する燃焼物質を供給することを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項記載の放射バーナ。
【請求項１５】
製造プロセスツールからの排気ガス流を処理する方法において、
多孔質燃焼スリーブの燃焼面に近接して燃料とオキシダントとの混合物からなる燃焼物質を燃焼させる段階、および
供給される燃焼物質の燃料とオキシダントとの化学量論比を多孔スリーブの長さに沿って変化させることにより化学量論を変化させて、多孔スリーブを包囲するプレナムから多孔スリーブに燃焼物質を供給する段階を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射バーナおよび排気ガス流処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射バーナは既知でありかつ例えば半導体またはフラットパネルディスプレイ製造工業で使用される製造プロセスツールからの排気ガス流の処理に使用されている。このような物品の製造中、プロセスツールからポンピングされる排気ガス流中には残留過フッ化化合物（perfluorinated compounds:ＰＦＣ）および他の化合物が存在する。ＰＦＣは排気ガスからの除去が困難であり、ＰＦＣは比較的高い温室効果活動を有することが知られているため、環境中に放出されることは好ましくない。
【０００３】
既知の放射バーナは、ＰＦＣおよび他の化合物を排気ガス流から除去する燃焼を使用している。一般に、排気ガス流は、ＰＦＣおよび他の化合物を含有する窒素流である。燃料ガスは排気ガス流と混合され、このガス流混合物は、多孔ガスバーナの出口面により横方向に包囲された燃焼チャンバ内に搬送される。燃料ガスおよび空気は多孔バーナに同時に供給され、出口面で無炎燃焼を行う。多孔バーナを通る空気の量は、バーナに供給される燃料ガスだけでなく、燃焼チャンバ内に噴射されるガス流混合物中の全ての可燃物を消費するのに充分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第０  ６９４  ７３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排気ガス流を処理する技術は存在するが、各技術はそれぞれの欠点を有している。したがって、排気ガス流を処理する改善された技術を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様によれば、製造プロセスツールから排気ガス流を処理する放射バーナが提供され、該放射バーナは、多孔スリーブを備えた燃焼チャンバを有し、燃焼物質が多孔スリーブを通って多孔スリーブの燃焼面に近接して燃焼し、多孔スリーブを包囲して燃焼物質を多孔スリーブに供給するプレナムを有し、該プレナムは、多孔スリーブの長さに沿って変化する化学量論で燃焼物質を供給する。
【０００７】
第１態様は、燃焼チャンバ内の状態が、できる限り均一であるべき燃焼チャンバ内の温度に変化を生じさせるという既存の放射バーナに付随する問題を認識したものである。より詳しくは、第１態様は、燃焼チャンバの長さに沿う温度変化は放射バーナの効率および寿命を低下させることを認識したものである。
【０００８】
したがって、排気ガス流を処理する放射バーナが提供される。放射バーナは、多孔スリーブを備えた燃焼チャンバを有する。燃焼物質が多孔スリーブを通り、多孔スリーブの燃焼面に近接または隣接して燃焼される。多孔スリーブを包囲するプレナムが設けられ、該プレナムは燃焼物質を多孔スリーブに供給する。プレナムは、多孔スリーブの長さに沿って変化しまたは異なる化学量論で燃焼物質を供給するように構成され、適合されまたは配置される。燃焼物質の化学量論比を変化させるアプローチは、多孔スリーブの長さに沿ってこれらの燃焼物質により発生される熱を対応して変化させる。多孔スリーブの長さに沿って燃焼チャンバ内で発生される熱の変化を補償すべく燃焼物質の化学量論を変化させることにより、燃焼チャンバ内の多孔スリーブの長さに沿ってより均一な温度を達成できる。
【０００９】
一実施形態では、燃焼チャンバは、排気ガスが燃焼チャンバに供給される排気ガス流の入口から、処理された排気ガスが排出される出口まで軸線方向に延びており、プレナムは、多孔スリーブの軸線方向長さに沿って変化する化学量論で燃焼物質を供給するように構成されている。したがって、燃焼は、多孔スリーブの軸線方向長さに沿う異なる化学量論比で行われる。
【００１０】
一実施形態では、プレナムは、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させるように構成されている。したがって、排気ガス流の入口の近傍ではより希薄（リーン）な燃焼物質が供給され、排気ガス流の燃焼により高熱量が発生される領域内の燃焼物質により発生される熱を低減される。これは、入口に向かう燃焼物質のオキシダントの比率を高める（または燃料の比率を小さくする）ことにより達成できる。これらの実施形態は、排気ガス流の近傍にはより多くの熱が発生されることを認識したものであり、このため、燃焼チャンバの長さに沿う燃焼物質の均一な化学量論では、この領域を他の領域よりも非常に高温にしかつ多孔スリーブの焼結または劣化をもたらす。
【００１１】
一実施形態では、プレナムは、排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させるように構成されている。したがって、出口の近傍にはより濃厚（リッチ）な燃焼物質が与えられ、大きい熱量損失が生じる領域内の燃焼物質により発生される熱を増大させる。これは、出口に向かう燃焼物質中のオキシダントの比率を減少（または燃料の比率を増大）させることにより達成できる。これらの実施形態は、下流側の何らかの処理装置（例えば堰）の冷却効果により、出口の近傍に高度の熱損失が生じることを認識したものである。これはまた、多孔スリーブの長さに沿ってより均一な温度を創出することを補助する。
【００１２】
一実施形態では、プレナムは、排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させるように構成されている。したがって、燃焼物質の化学量論比は、排気ガス流の出口の近傍における過剰オキシダントの量と比較して入口に向かう過剰オキシダントの量を増大（および／または過剰燃料の量を減少）させるように構成されている。
【００１３】
一実施形態では、プレナムは、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させるように構成されている。したがって、燃焼物質の化学量論比は、排気ガス流の入口の近傍における過剰オキシダントの量と比較して出口に向かう過剰オキシダントの量を減少（および／または過剰燃料の量を増大）させるように構成されている。
【００１４】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物であり、プレナムは排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比を低下させるように構成されている。
【００１５】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、プレナムは出口に向かう燃料／オキシダント比を上昇させるように構成されている。
【００１６】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、プレナムは、出口に向かう燃料／オキシダント比と比較して排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比を低下させるように構成されている。
【００１７】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、プレナムは、排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比と比較して出口に向かう燃料／オキシダント比を上昇させるように構成されている。
【００１８】
一実施形態では、プレナムは、燃焼物質をプレナムに供給する燃焼物質入口と排気ガス流入口の近傍にオキシダントを供給するオキシダント入口とを有し、排気ガス流入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させる。入口の近傍に付加オキシダントを付加すれば、燃料の比率の減少により、より希薄な混合物が創出され、入口近くの化学量論過剰燃料を減少させる。
【００１９】
一実施形態では、プレナムはオキシダント入口の近傍にオキシダント入口バッフルを有し、排気ガス流入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論が増大した領域を創出する。バッフルを設けると、化学量論の異なる燃焼物質の種々の領域の混合防止を補助して、多孔スリーブの長さに沿うオキシダントの化学量論比を変化させることができる。
【００２０】
一実施形態では、プレナムは、燃焼物質をプレナムに供給する燃焼物質入口および燃料を出口の近傍に供給する燃料入口を有し、出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させる。出口の近傍に付加燃料を付加すると、燃料の比率が増大することにより、より濃厚な混合物を創出し、出口の近くの化学量論過剰のオキシダントを減少させる。
【００２１】
一実施形態では、プレナムは燃料入口の近傍に燃料入口バッフルを有し、出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論の増大した領域を創出する。
【００２２】
一実施形態では、燃料入口バッフルおよび排気ガス入口バッフルの少なくとも一方は、燃焼物質入口の近傍の領域と前記燃料入口およびオキシダント入口の領域との間の流体連通を低下させ、これらの領域のオキシダントの化学量論を変化させる。
【００２３】
一実施形態では、プレナムは複数の隣接プレナムを有し、各プレナムは異なる化学量論を有する燃焼物質を供給する。したがって、隣接する多数の別々のプレナムが多孔スリーブの長さに沿って設けられ、異なる化学量論を有する燃焼物質を供給する。
【００２４】
第２態様によれば、製造プロセスツールからの排気ガス流を処理する方法が提供され、この方法は、多孔質燃焼スリーブの燃焼面に近接して燃焼物質を燃焼させる段階、および多孔スリーブの長さに沿って化学量論を変化させて、多孔スリーブを包囲するプレナムから多孔スリーブに燃焼物質を供給する段階を有する。
【００２５】
一実施形態では、燃焼チャンバは、排気ガスが燃焼チャンバに供給される排気ガス流の入口から、処理された排気ガスが排出される出口まで軸線方向に延びており、供給段階は、多孔スリーブの軸線方向長さに沿って化学量論を変化させて燃焼物質を供給することを含んでいる。
【００２６】
一実施形態では、供給段階は、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させることを含んでいる。
【００２７】
一実施形態では、供給段階は、出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることを含んでいる。
【００２８】
一実施形態では、供給段階は、排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させることを含んでいる。
一実施形態では、供給段階は、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論と比較して排気ガス流の出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることを含んでいる。
【００２９】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、供給段階は、排気ガス流の入口に向かって燃料／オキシダント比を低下させることを含んでいる。
【００３０】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、供給段階は、出口に向かって燃料／オキシダント比を高めることを含んでいる。
【００３１】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、供給段階は、出口に向かう燃料／オキシダント比と比較して排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比を低下させることを含んでいる。
【００３２】
一実施形態では、燃焼物質は燃料とオキシダントとの混合物からなり、供給段階は、排気ガス流の入口に向かう燃料／オキシダント比と比較して出口に向かう燃料／オキシダント比を高めることを含んでいる。
【００３３】
一実施形態では、供給段階は、燃焼物質入口を用いて燃焼物質をプレナムに供給すること、およびオキシダント入口を用いて排気ガス流の入口の近傍でオキシダントをプレナムに供給して、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大することを含んでいる。
【００３４】
一実施形態では、供給段階は、オキシダント入口の近傍にオキシダント入口バッフルを使用して、排気ガス流の入口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を増大させた領域を創出することを含んでいる。
【００３５】
一実施形態では、供給段階は、燃焼物質入口を用いて燃焼物質をプレナムに供給すること、および出口の近傍の燃料入口を用いて燃料をプレナムに供給して出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させることを含んでいる。
【００３６】
一実施形態では、供給段階は、燃料入口の近傍に燃料入口バッフルを用いて、出口に向かう燃焼物質のオキシダントの化学量論を減少させた領域を創出することを含んでいる。
【００３７】
一実施形態では、供給段階は、燃焼物質入口の近傍の領域と燃料入口およびオキシダント入口の近傍の領域との間の流体連通を低下させて、これらの領域内のオキシダントの化学量論を変化させることを含んでいる。
【００３８】
一実施形態では、供給段階は、異なる化学量論を有する燃焼物質を複数の隣接プレナムに供給することを含んでいる。
【００３９】
他の特別な態様および好ましい態様は、独立した特許請求の範囲および従属した特許請求の範囲に記載されている。従属した特許請求の範囲の特徴は、独立した特許請求の範囲の特徴と適宜組合わせることができる。
【００４０】
装置の特徴は機能を果たすべく作動できるものとして説明されているが、これは、この機能が得られる装置の特徴またはこの機能が得られるように構成された装置の特徴を含むものと理解すべきである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１Ａ及び１Ｂは、本発明の一実施形態による放射バーナを示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
概要
実施形態を詳細に説明する前に、最初に概要を述べる。実施形態は、排気ガス流の処理に使用される放射バーナ装置を提供する。より詳しくは、放射バーナは、バーナの多孔スリーブの長さに沿う燃焼物質の可変化学量論が得られるように構成されている。すなわち、放射バーナは、バーナ内の温度変化を小さくするため、バーナ内の燃焼物質からなる物質の可変化学量論比を得るように構成されている。例えば、バーナの中央領域または中間領域が名目表面燃焼速度で作動しかつ所望の名目化学量論（すなわち、名目燃料／オキシダント比）を有する燃焼物質を用いる場合には、バーナの上方部（排気ガス流を受入れる入口に最も近い部分）を希薄に作動させて（すなわち、名目比と比較して燃料／オキシダント比を小さくするため）、多孔スリーブの表面温度を低下させかつ熱的劣化を最小にする。同様に、バーナの下方領域（出口に最も近い部分）を濃厚に作動させて（すなわち、名目比と比較して燃料／オキシダント比を大きくするため）、温度を上昇させかつ出口に近接して配置された全ての冷却堰の全ての冷却表面上への放射による熱損失に対処する。
【００４３】
一実施形態は、主バーナプレナム領域に名目燃料-空気予混合物を供給し、かつより燃料濃厚な予混合物が供給される第２プレナム領域をバーナの下方領域に設ける。他の実施形態は、プレナムの頂部に希薄な混合物を供給しかつプレナムの底部に濃厚な混合物を供給して、中間領域に中程度の規定の燃料−空気予混合物を見込んでいる。他の実施形態は、規定の燃料−空気予混合物で全燃料バーナを作動させかつ上方部分に余分の空気を付加しおよび／または下方部分に余分の燃料を付加する。
【００４４】
一実施形態では、オキシダントの化学量論余剰分は、排気ガスを受入れる入口に向かって増大する。これにより、これらの領域を希薄で作動させかつ表面温度を低下させて、熱的劣化を最小にする。同様に、燃料に対するオキシダントの化学量論余剰分は出口に向かって減少し、これによりバーナのこの部分を濃厚で作動させ、この領域の表面温度を増大させる。これは、バーナの長さに沿うより均一な温度を得ることを補助する。
【００４５】
これらの全ての装置は、多孔スリーブの長さに沿う燃焼物質の可変化学量論が得られ、多孔スリーブの長さに沿って発生する熱を変えて燃焼チャンバ内の温度変化を小さくする。例えば、後燃焼酸素濃度（すなわち、小孔バーナの出口表面上の燃焼物質の燃焼後の残留酸素）に関する化学量論を考慮すると、約９％〜９．５％の名目残留酸素濃度が得られ、一方、出口に近い燃料濃厚領域内には約７．５％〜８．５％の残留酸素濃度が得られかつ入口に近い燃料希薄領域内には約９．５％〜１０．５％（例えば１０％）の残留酸素濃度が得られる。これらの値は燃料毎に変化し、例えばプロパンまたは液化石油ガス（liquefied petroleum gas:ＬＰＧ）を使用するバーナは、メタンまたは天然ガスを使用する同じバーナよりも僅かに高い残留酸素レベルで作動する。
【００４６】
放射バーナ-一般的形態および作動
図１Ａおよび図１Ｂには、本発明の実施形態による２つの放射バーナの全体が参照番号８Ａおよび８Ｂで示されている。図１Ａおよび図１Ｂの各々は、放射バーナのそれぞれの半部を示し、これらの半部は軸線Ａ-Ａに関して対称である。両放射バーナ８Ａ、８Ｂは、半導体またはフラットパネルディスプレイのプロセスツールのような製造プロセスツールから一般に真空ポンピングシステムによりポンピングされる排気ガス流を処理する。
【００４７】
排気ガス流は入口１０で受入れられる。排気ガス流は入口１０からノズル１２へと搬送され、ノズル１２は、排気ガス流を円筒状の燃焼チャンバ１４内に噴射する。これらの実施形態では、各放射バーナ８Ａ、８Ｂが周方向に配置された４つの入口１０を有し、各入口１０は、それぞれのツールからそれぞれの真空ポンピングシステムによりポンピングされる排気ガス流を搬送する。或いは、単一のプロセスツールからの排気ガス流を複数のガス流に分割し、各ガス流をそれぞれの入口に搬送することもできる。各ノズル１２は、燃焼チャンバ１４の上面すなわち入口面を形成するセラミックの頂板１８内に形成されたそれぞれのボア１６内に配置されている。燃焼チャンバ１４は、上記特許文献１に開示されているような、小孔バーナ要素２０の出口面２１により形成された側壁を有している。バーナ要素２０は円筒状でありかつ円筒状外側シェル２４内に保持されている。
【００４８】
より詳細に後述するように、バーナ要素２０の入口面と円筒状外側シェル２４との間にはプレナム空間２２Ａ、２２Ｂが形成されている。天然ガスまたはハイドロカーボンのような燃料ガスと空気との混合物が、入口ノズルを介してプレナム空間２２Ａ、２２Ｂ内に導入される。燃料ガスと空気との混合物は、バーナ要素２０の入口面２３から出口面２１へと通過し、燃焼チャンバ１４内で燃焼される。
【００４９】
燃料ガスと空気との混合物の名目比は、燃焼チャンバ１４内の名目温度を変えるため、処理される排気ガス流に適した名目比に変化される。また、燃料ガスと空気との混合物がプレナム空間２２Ａ、２２Ｂ内に導入される速度は、バーナ要素２０の出口面２１で可視光炎なく燃焼するように調節される。燃焼チャンバ４０の出口１５は開放しており、燃焼生成物が放射バーナ８Ａ、８Ｂから放出される。
【００５０】
したがって、入口１０を通って受入れられかつノズル１２により燃焼チャンバ１４に導かれる排気ガスは、バーナ要素２０の出口面２１の近くで燃焼する燃料ガスと空気との混合物により加熱される燃焼チャンバ１４内で燃焼されることは理解されよう。このような燃焼によりチャンバ１４が加熱され、かつ燃焼チャンバ１４に導かれた燃料-空気混合物（ＣＨ4、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10）に基づいて、一般に７．５％〜１０．５％の名目範囲を有する酸素のような燃焼生成物が形成される。熱および燃焼生成物が、燃焼チャンバ１４内の排気ガス流と反応して排気ガス流を浄化する。例えば、排気ガス流内にＳｉＨ4およびＮＨ3が形成され、これらは燃焼チャンバ１４内のＯ2と反応してＳｉＯ2、Ｎ2、Ｈ2Ｏ、ＮＯＸを発生する。同様に、排気ガス流中にＮ2、ＣＨ4、Ｃ2Ｆ6が形成され、これらは燃焼チャンバ１４内のＯ2と反応してＣＯ2、ＨＦ、Ｈ2Ｏを発生する。
【００５１】
バッフル型プレナム構造
ここで図１Ａの放射バーナ８Ａのプレナム２２Ａの構造を参照すると、上方バッフル１００Ａおよび下方バッフル１００Ｃが設けられている。入口１２０Ｂが設けられており、該入口１２０Ｂは、燃料-空気混合物をプレナム２２Ａ内の領域１１０Ｂに導く。入口１２０Ａが設けられており、該入口１２０Ａは、上方バッフル１００Ａにより包囲された領域１３０Ａに空気を供給する。入口１２０Ｃが設けられており、該入口１２０Ｃは、下方バッフル１００Ｃにより包囲された領域１３０Ｃ内に燃料を供給する。
【００５２】
上方バッフル１００Ａにはベント１４０Ａが設けられており、領域１３０Ａからの空気がベント１４０Ａを通り、領域１１０Ｂからの燃料-空気混合物とプレナム２２Ａ内の領域１１０Ａ内で混合し、混合物が希薄である領域１３０Ａを創出できる。
【００５３】
同様に、下方バッフル１００Ｃにはベント１４０Ｃが設けられており、領域１３０Ｃ内の燃料が領域１１０Ｂからの燃料-空気混合物と混合し、領域１１０Ｃ内の燃料-空気混合物を濃厚にする。
【００５４】
したがって、下方バッフル１００Ｃおよび上方バッフル１００Ａを設けることにより、燃料-空気混合物の化学量論をプレナム２２Ａの長さに沿って変化させることができる。これにより、小孔バーナ２０の長さに沿って発生される熱を調節して、温度上昇（この温度上昇は、さもなくばノズル１２に向かって生じ、熱損傷を引き起こす）を補償し、かつ温度低下（この温度低下は、さもなくば出口１５に向かって生じ、排気ガス流の不完全処理を招く）を補償する。
【００５５】
２つの異なるバッフル１００Ａ、１００Ｃおよび３つの入口１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃを示したが、前述のように、他の構成を用いて燃焼物質の化学量論を変化させることができることは理解されよう。
【００５６】
多プレナム構造
図１Ｂには、３つの隣接セクション２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃで形成されたプレナム２２Ｂを備えた本発明の一実施形態による放射バーナ８Ｂが示されている。この構成では、入口２２０Ａがプレナムセクション２００Ａに燃料-空気混合物を供給する。この燃料-空気混合物は希薄でありかつオキシダント過剰の化学量論が増強されている。したがって、領域２００Ａは、領域２００Ｂまたは２００Ｃに与えられる燃料／空気比より小さい燃料／空気比を有している。入口２２０Ｂは、領域２００Ａに与えられる燃料の比率より高い比率の名目燃料／空気比を有する燃料-空気混合物を、プレナムセクション２００Ｂに供給する。入口２２０Ｃは、燃料過剰の化学量論を有する燃料-空気混合物を領域２００Ｃに供給する。したがって、領域２００Ｃは、領域２００Ａまたは２００Ｂに与えられる燃料／空気比より大きい燃料／空気比を有する。
【００５７】
前述の構成のように、この構成は、燃料-空気混合物を、小孔バーナ２０の長さに沿う可変化学量論で小孔バーナ２０に供給して小孔バーナの長さに沿う発熱を変化させ、入口に向かって発生される過剰熱および出口１５に向かって生じる不充分な熱を補償することができる。
【００５８】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は正確な実施形態に限定されないこと、および当業者ならば特許請求の範囲に記載された本発明の範囲およびその均等物から逸脱することなく種々の変更および改変を行い得ることを理解されたい。
【符号の説明】
【００５９】
８Ａ、８Ｂ  放射バーナ
１０  入口
１２  ノズル
１４  燃焼チャンバ
１５  出口
２０  小孔バーナ要素
２２Ａ、２２Ｂ  プレナム空間
１００Ａ  上方バッフル
１００Ｃ  下方バッフル
１２０Ｂ  入口
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ  セクション（領域）
２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ  入口
【図１Ａ−１Ｂ】
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