(57)【要約】【課題】フッ化水素による水冷室の腐食を防止できる除害装置を提供する。【解決手段】ＰＦＣガスを含む被処理ガスＧを、燃焼分解部２にて燃焼分解する。燃焼分解した被処理ガスＧに水シャワー36から水Ｗを噴射して冷却する金属製の水冷室３の内面を、ＥＴＦＥ43によりライニングする。ＰＦＣガスの燃焼分解により発生したフッ素と水冷室３にて水シャワー36から噴射した水Ｗとが反応してフッ化水素が生成しても、フッ化水素による水冷室３の内面の腐食を防止できる。【選択図】図１
2007232308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともパーフルオロカーボンガスを含む被処理ガスを燃焼分解する燃焼分解部と、
前記燃焼分解部にて分解された被処理ガスに水分を噴射して冷却する金属製の水冷室とを具備し、
前記水冷室の内面は、フッ素樹脂によりライニングされている
ことを特徴としたガス処理装置。
【請求項２】
前記水冷室は、ステンレスを母材とし、この母材にライニングされる前記フッ素樹脂をＥＴＦＥとする
ことを特徴とした請求項１記載のガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼分解部にて分解された被処理ガスに水分を噴射して冷却する金属製の水冷室を備えたガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などを製造する工程では、ＣＶＤ、ドライエッチング、あるいはイオン注入など様々な反応ガスが用いられる。このような製造工程の排気系には、ウェーハ処理のために供給されたガスの未反応成分、あるいは反応によって生成した多くのガスが含まれている。これらのガスの多くは有害であるため、ガス処理装置によって無害化してから各種製造施設の外部に放出している。
【０００３】
そして、従来、被処理ガスを燃焼させた後、水分により冷却するガス処理装置が知られており（例えば、特許文献１参照。）、このようなガス処理装置を上記被処理ガスに適用することで、被処理ガスを分解して無害化することが考えられる。
【特許文献１】特開２００１−１２７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被処理ガスには、例えばパーフルオロカーボンガス（以下、ＰＦＣガスという）が含まれることがあり、このような被処理ガスを燃焼させると、ＰＦＣガスが熱分解されてフッ素が発生する。
【０００５】
したがって、上述のガス処理装置では、水冷室内で水分を噴射した際に、この噴射された水分が上記熱分解されて発生したフッ素と反応してフッ化水素（ＨＦ）溶液となり、このフッ化水素溶液が、特に噴射された水分が当たる水冷室の内面にて、この水冷室を構成するモネル、あるいはインコネルなどの母材と反応し、水冷室の内面、あるいは水噴射用の冷却管などにダメージを与え、さらには水冷室や冷却管に穴が開いてしまうなどのトラブルが発生するおそれがあるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フッ化水素による水冷室の腐食を防止できるガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくともパーフルオロカーボンガスを含む被処理ガスを燃焼分解する燃焼分解部と、前記燃焼分解部にて分解された被処理ガスに水分を噴射して冷却する金属製の水冷室とを具備し、前記水冷室の内面は、フッ素樹脂によりライニングされているものである。
【０００８】
そして、燃焼分解部にて分解された被処理ガスに水分を噴射して冷却する金属製の水冷室の内面を、フッ素樹脂によりライニングする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パーフルオロカーボンガスの分解により発生したフッ素と水冷室にて噴射された水分とが反応してフッ化水素が生成しても、このフッ化水素により水冷室の内面が腐食されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態のガス処理装置の構成を図１を参照して説明する。
【００１１】
図１において、１はガス処理装置としての除害装置を示し、この除害装置１は、パーフルオロカーボンガス（以下、ＰＦＣガスという）を含む被処理ガスＧが導入される燃焼分解部２と、この燃焼分解部２により燃焼分解された被処理ガスＧに水Ｗを噴射する水冷室３と、この水冷室３にて冷却された被処理ガスＧをさらに処理する処理部としてのガス冷却吸収部４とを有し、被処理ガスＧに含まれる有害な物質を分解除去して無害化するものである。
【００１２】
燃焼分解部２は、高温分散化炎により被処理ガスＧを高効率処理して分解するもので、燃焼分解室11を備え、この燃焼分解室11に、被処理ガスＧを導入するガス入口12が設けられ、また、このガス入口12の下流側に、例えばＬＰＧなどの燃焼ガスG1などを導入する燃焼ガス導入口13、ドライエアあるいは酸素などのガスG2を導入するガス導入口14、ブロワＢにより圧送されるブロワ空気G3を導くブロワ空気導入口15、および、窒素ガスG4を導く図示しない窒素ガス導入口のそれぞれの下流側が連通している。さらに、この燃焼分解部２の近傍には、燃焼ガスG1の漏洩を検出するガス検出器16が設けられている。
【００１３】
ガス入口12には、燃焼分解室11に導入される被処理ガスＧの圧力検出用の圧力計P1が設けられている。
【００１４】
燃焼ガス導入口13の上流側には、燃焼ガスG1が流通する配管21が設けられ、この配管21には、流量調整用のバルブ22が設けられている。また、この燃焼ガス導入口13の下流側には、燃焼ガスG1を被処理ガスＧに対して交差状に導入するためのフィンF1が設けられている。
【００１５】
ガス導入口14の上流側には、ガスG2が流通する配管24が設けられ、この配管24には、流量調整用のバルブ25が設けられている。また、このガス導入口14の下流側には、ガスG2を被処理ガスに対して交差状に導入するためのフィンF2が設けられている。
【００１６】
ブロワ空気導入口15の上流側には、ブロワ空気G3が流通する配管26が設けられ、この配管26には、ブロワＢと流量調整用のバルブ27とが設けられている。また、この配管26には、ブロワＢとバルブ27との間にて、流量調整用のバルブ28を介して配管21のバルブ22の上流側に連通接続される分岐配管29が設けられている。さらに、このブロワ空気導入口15の下流側には、ブロワ空気G3を冷却室３側へと傾斜状に導くフィンF3が複数設けられている。
【００１７】
窒素ガス導入口の上流には、配管31が設けられ、この配管31には、流量調整用のバルブ32が設けられている。
【００１８】
さらに、燃焼分解室11には、火炎検知システムとしてのＵＶ／ＥＩセンサ34が設けられている。
【００１９】
また、ガス検出器16は、燃焼ガスG1の漏洩を検出した際に、燃焼分解部２の各部などの動作を停止させる、いわゆるインターロック機能を有している。
【００２０】
水冷室３は、燃焼分解部２にて燃焼分解された被処理ガスＧを一次冷却するもので、燃焼分解室11との境界部に、水噴射手段としての水シャワー36が設けられている。
【００２１】
水シャワー36は、配管37を介して図示しない給水部に接続され、この配管37には、給水部から供給されて内部を通過する冷却用の水Ｗの流量検出用の流量計41と流量調整用のバルブ42とが順次設けられている。
【００２２】
また、水シャワー36は、水冷室３の外側から、対向する内面方向へと傾斜状に配設されており、噴射された水Ｗが水冷室３の内面に当たるように構成されている。このため、水冷室３は、母材として例えばステンレスを使用し、このステンレスの表面に、フッ素樹脂すなわち耐フッ化水素（ＨＦ）性物質としてのＥＴＦＥ（Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene）43がライニングされて筒状に形成され、燃焼分解された被処理ガスＧの一部、例えばフッ素が水冷室３の水シャワー36により噴射された冷却用の水Ｗと反応した反応液、すなわちフッ化水素（ＨＦ）溶液である排水W1に対して耐久性（耐食性）を有するように構成されている。
【００２３】
水冷室３の下流側である下端部は、ダクトＤを介してガス冷却吸収部４に連通接続されている。したがって、このダクトＤは、被処理ガスＧが燃焼分解部２にて燃焼分解された後に水冷室３を経て冷却された一次冷却ガスG5と排水W1とが通過する部分である。そして、このダクトＤには、水冷室３にて処理された被処理ガスＧの一次冷却ガスG5の圧力検出用の圧力計P2と温度検出用の温度計T1とがそれぞれ設けられている。
【００２４】
ガス冷却吸収部４は、ダクトＤとの連結部よりも下方に設けられ排水W1が貯留される貯水部45が設けられ、この貯水部45の上方には、二次生成物処理部としてのスクラバ46が設けられ、このスクラバ46の上方には、冷却水噴射手段としての水溶機構47が設けられ、この水溶機構47の上方に、水分離部すなわちデミスタとしてのミストセパレータ48が設けられ、このミストセパレータ48の上方に、一次冷却ガスG5の処理後の二次冷却ガスG6を処理した排ガスG7が排出されるガス出口49が設けられている。
【００２５】
貯水部45には、貯留される排水W1の温度検出用の温度計T2が設けられているとともに、この貯水部45には、排水W1を排出するドレイン配管51が接続され、このドレイン配管51には、流量調整用のバルブ52が設けられている。このドレイン配管51は、排水W1に含まれるフッ化水素を分解処理する図示しないフッ化水素処理ラインへと接続されている。
【００２６】
スクラバ46は、例えばラシヒリングなどの所定の充填物53が充填され、内部を上昇する一次冷却ガスG5と、水溶機構47により噴射された冷却用の水Ｗとの接触効率を向上してガス冷却効果を得るとともに、燃焼分解部２での被処理ガスＧの燃焼などにより生じた二次生成物を捕捉するための部分である。
【００２７】
水溶機構47は、配管37の流量計41よりも上流側から分岐された分岐配管55から、流量検出用の流量計56および流量調整用のバルブ57を介して流入する水Ｗを、スクラバ46に対して噴射するものである。
【００２８】
ミストセパレータ48は、スクラバ46から排出された二次冷却ガスG6に含まれる液滴（ミスト）を捕捉してその飛散を防止するものである。
【００２９】
さらに、ガス出口49には、排出される排ガスG7の圧力検出用の圧力計P3と温度検出用の温度計T3とがそれぞれ設けられている。
【００３０】
そして、各種流量計41，56、圧力計P1〜P3および各種温度計T1〜T3により検出される流量、圧力および温度に応じて、図示しない制御部により除害装置１の各種動作が制御されている。
【００３１】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造用の排ガスである被処理ガスＧが半導体製造装置などから排出されると、この被処理ガスＧが、ガス入口12から燃焼分解室11内に導入される。
【００３３】
同時に、燃焼分解室11内には、ブロワ空気G3が混入された燃焼ガスG1が燃焼ガス導入口13から導入されるとともに、ドライエア、あるいは酸素などのガスG2が導入されて、被処理ガスＧが内部で燃焼分解される。
【００３４】
この後、この燃焼分解された被処理ガスＧに対して、ブロワ空気G3、および、窒素ガスG4が燃焼分解室11内にて混入され、この混入ガスに対して、水冷室３内で、給水部から供給された水Ｗが水シャワー36を介して噴射され、この混入ガスが冷却される。
【００３５】
このとき、燃焼された被処理ガスＧに含まれるフッ素と、水シャワー36を介して噴射された水Ｗとが反応してフッ化水素溶液が排水W1として生成し、水冷室３の内面を伝って下方へと流れ落ちる。
【００３６】
この後、水冷室３を通過した一次冷却ガスG5と排水W1とがダクトＤ内を通過してガス冷却吸収部４に導入され、排水W1は貯水部45に貯留され、一次冷却ガスG5はスクラバ46内へと導入される。
【００３７】
このスクラバ46において、一次冷却ガスG5は充填物53を上昇して通過する際に、上方の水溶機構47から噴射された水Ｗにより二次冷却されるとともに二次生成物を除去されて二次冷却ガスG6となる。
【００３８】
なお、このときの冷却用の水Ｗは、排水W1として貯水部45に貯留される。
【００３９】
そして、この二次冷却ガスG6は、ミストセパレータ48を通過する際に液滴が除去されて排ガスG7となり、ガス出口49から外部に排気される。
【００４０】
また、貯水部45に貯留された排水W1は、ドレイン配管51を介してフッ化水素処理ラインへと排出される。
【００４１】
上述したように、上記一実施の形態によれば、燃焼分解部２にて燃焼分解された被処理ガスＧに水シャワー36から水Ｗを噴射して冷却する金属製の水冷室３の内面を、ＥＴＦＥ43によりライニングしたことにより、ＰＦＣガスの分解により発生したフッ素と水冷室３にて水シャワー36から噴射された水Ｗとが反応してフッ化水素が生成しても、このフッ化水素により水冷室３の内面が腐食されることを防止でき、水冷室３に穴が開いたりすることを確実に防止できる。
【００４２】
特に、水冷室３の内面は、水シャワー36により噴射された水Ｗが直接当たる部分であるため、この水Ｗとフッ素との反応により生成したフッ化水素溶液の影響を最も受けやすいので、この水冷室３の内面をライニングすることで、水冷室３を確実に保護できる。
【００４３】
また、水冷室３の母材をステンレスとし、ライニングするフッ素樹脂をＥＴＦＥ43とすることにより、容易にライニングできるとともに、他のフッ素樹脂を使用する場合と比較して、加工性が容易であるとともに、コストを抑制できる。
【００４４】
なお、上記一実施の形態において、ガス冷却吸収部４の構成は、上記構成に限定されるものではない。
【００４５】
また、被処理ガスＧ以外で燃焼分解室11に導入される各種ガスも、上記に限定されるものではない。
【００４６】
さらに、ＥＴＦＥ43のライニングは、例えば水シャワー36の配管部分などに対して施すことも可能であり、この場合には、これら配管部分などがフッ化水素により腐食することをも防止できる。
【００４７】
そして、水冷室３の内面にライニングされる物質は、例えばＰＴＦＥ（Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene）など、他の任意のフッ素樹脂を選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態のガス処理装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    ガス処理装置としての除害装置
２    燃焼分解部
３    水冷室
43    フッ素樹脂としてのＥＴＦＥ
Ｇ    被処理ガス
【図１】
2007232308.tif 000003