廢氣的燃燒式凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃燒式凈化裝置，其具備：使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室，其中，不需使用耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的昂貴的特殊材料，即可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的法蘭以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變?yōu)楦邷?。在前述那樣的燃燒式凈化裝置中，將燃燒室與冷卻室結合的法蘭設為水冷法蘭?；蛘撸诶鋮s室的外周設置冷卻水的流路。
【專利說明】
廢氣的燃燒式凈化裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒式凈化裝置，其用于使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒而去除。更具體涉及一種燃燒式凈化裝置，其使由半導體制造工序排出的有害成分在火焰以及氧氣的存在下在高溫下進行接觸、燃燒，從而改變?yōu)闊o害的物質或者可容易無害化的物質。
【背景技術】
[0002]伴隨著近年來的半導體工業(yè)的發(fā)展，在半導體制造工序中趨于使用非常多種類的氣體。然而，在這些氣體中對人體及環(huán)境有害的物質多，必須在排出到工廠外之前凈化。通過使這些氣體(有害成分)進行燃燒而分解處理的燃燒式凈化方法是無論廢氣的組成或物性為怎樣皆可適用的便利方法，特別是在高濃度、大流量的情況下，與干式凈化方法或濕式凈化方法相比而言，是高效的。
[0003 ]在燃燒式凈化方法中進行如下的處理:將包含有害成分的廢氣與丙烷、LPG、LNG等燃料氣體、空氣或者氧氣、根據(jù)需要的非活性氣體在燃燒室中混合、燃燒，將有害成分轉化為無害的氧化物或者可容易無害化的物質。歷來使用的一般的燃燒式凈化裝置由如下構件構成:用于使有害成分進行燃燒的燃燒室;用于將包含處理對象的有害成分的廢氣、燃料氣體、空氣等含氧氣體導入到燃燒室的各個配管、噴嘴;用于將燃燒后的氣體從燃燒室排出的配管等。
[0004]進一步存在著如下的燃燒式凈化裝置:在出于噴出冷卻水冷卻高溫度氣體的目的，而在燃燒處理后的氣體中包含粉化物的情況下，出于與其一同地利用冷卻水將附著于側面壁的粉化物沖洗的目的，在燃燒室的下游側具備具有噴霧噴嘴的冷卻室。作為這樣的燃燒式凈化裝置，已知有例如專利文獻I?3中記載的那樣的構成的裝置。
[0005]專利文獻I:日本特開平10-54534號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2006-194544號公報
[0007]專利文獻3:日本特開2007-232308號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明想要解決的課題
[0009]在前述那樣的燃燒式凈化裝置中，因火焰引起的廢氣燃燒而導致燃燒室內(nèi)處為高溫，因而如專利文獻1、2中記載的那樣，燃燒室的側面壁使用了金屬、陶瓷等耐熱性材料。另夕卜，如專利文獻3中記載的那樣，在具有噴霧噴嘴的冷卻室的側面壁中優(yōu)選使用對于在通過使氣體中的成分與冷卻水的水進行反應而生成的氟化氫等酸性物質或堿性物質的耐腐蝕性優(yōu)異的材料。然而，在制成為在燃燒室的下游側的緊接之處具備有具有噴霧噴嘴的冷卻室的結構的情況下，特別是與燃燒室相鄰的冷卻室的側面壁部分變?yōu)楦邷?，因而人們也要求該部分具有耐腐蝕性以及耐熱性。
[0010]另外，如專利文獻1(圖2、圖3)中刊載的那樣，由圓筒狀的側面壁形成的燃燒室與冷卻室通過設置在它們的端部的法蘭而結合的情況下，通常出于防止氣體泄漏的目的而在該法蘭間插入墊片，但是結合部的法蘭也因源自燃燒部的導熱而變?yōu)楦邷?，因而對于該墊片，在要求優(yōu)異的密封性之外，還要求耐熱性。因此，在如此構成的燃燒式凈化裝置方面，通過以某種程度上較長地設定燃燒室的側面壁，從而防止燃燒室與冷卻室的結合部的法蘭以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變?yōu)楦邷?，或者需要在墊片、冷卻室側面壁中使用耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的昂貴的特殊材料。
[0011]因此，本發(fā)明想要解決的課題在于提供一種燃燒式凈化裝置，其為前述那樣的燃燒式凈化裝置，并且可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的法蘭以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變?yōu)楦邷?，且不需要使用耐熱性、耐腐蝕性優(yōu)異的昂貴的特殊材料。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]本發(fā)明人為了解決這些課題而進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)了通過使冷卻水流動于將燃燒室與冷卻室的側面壁結合的法蘭而冷卻該法蘭，由此可解決前述的課題，從而達成了本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置。另外還發(fā)現(xiàn)了通過在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，使冷卻水流動于該流路，由此可解決前述的課題，從而達成了本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置。
[0014]S卩，本發(fā)明是一種廢氣的燃燒式凈化裝置，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室;在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特征在于，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有法蘭，在這些法蘭之中，將燃燒室與冷卻室結合的法蘭中的任一方或雙方是水冷法蘭。
[0015]另外，本發(fā)明是一種廢氣的燃燒式凈化裝置，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室；在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特征在于，燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有法蘭，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置具有在燃燒室與冷卻室之間設置水冷法蘭，并使冷卻水流動于該水冷法蘭的結構，本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置具有在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，并使冷卻水流動于該流路的結構，因而兩種燃燒式凈化裝置都可高效地冷卻插入于燃燒室與冷卻室的結合部的法蘭中的墊片。另夕卜，兩種燃燒式凈化裝置也都可抑制從燃燒室的側壁面向冷卻室的側壁面的導熱。其結果，根據(jù)本發(fā)明，不需要較長地設定燃燒室的側面壁，另外不需要使用昂貴的特殊材料作為墊片的材料以及冷卻室的側面壁的材料。
【附圖說明】
[0018]圖1所示為本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖；
[0019]圖2是詳細表示圖1中的a部分的水冷法蘭的結構圖；
[0020]圖3所示為本發(fā)明中的水冷法蘭的一個例子的水平面的結構圖；
[0021]圖4所示為本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖；
[0022]圖5是圖4中的c-c’的剖視圖；
[0023]圖6是圖1、圖4中的b-b’的剖視圖；
[0024]圖7所示為在本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置中結合了水槽以及洗滌器的設備而得到的凈化裝置的例子的縱剖面的結構圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明適用為一種燃燒式凈化裝置，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室;在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室。
[0026]作為可利用本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置進行處理的有害成分，可例示出:砷化三氫、磷化氫、硅烷、二硅烷、二氯硅烷、二硼烷、砸化氫、四氫化鍺等氫化物氣體，三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、四氯化硅、四氯化鈦、氯化鋁、四氟化鍺、六氟化鎢等酸性氣體，氨、單甲胺、二甲胺、三甲胺、肼等堿性氣體，全氟碳、氫氟碳等鹵化碳等。另外，作為燃料氣體，可使用丙烷氣體、天然氣等。這些氣體可根據(jù)需要與氮氣等非活性氣體一起使用。
[0027]以下，基于圖1?圖7而詳細說明本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置，但是本發(fā)明不受限于它們。
[0028]予以說明，圖1所示為本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖。圖2是詳細地表示圖1中的a部分的水冷法蘭的結構圖。圖3所示為本發(fā)明中的水冷法蘭的一個例子的水平面的結構圖。圖4所示為本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置的一個例子的縱剖面的結構圖。圖5是圖4中的c-c’的剖視圖。圖6是圖1、圖4中的b-b’的剖視圖。圖7所示為，在本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置中結合了水槽以及洗滌器的設備而得到的凈化裝置的例子的縱剖面的結構圖。
[0029]本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置是一種燃燒式凈化裝置，如圖1所示那樣，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室I;在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴3的冷卻室2，其中，燃燒室的側面壁4與冷卻室的側面壁5在各自的端部具備有法蘭6，在這些法蘭之中，將燃燒室I與冷卻室2結合的法蘭中的任一方或雙方是水冷法蘭6’。
[0030]另外，本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置是一種燃燒式凈化裝置，如圖4所示那樣，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室I ；在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴3的冷卻室2，其中，燃燒室的側面壁4與冷卻室的側面壁5在各自的端部具備有法蘭6，在冷卻室2的外周設置了冷卻水的流路11’。
[0031]予以說明，在本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置的燃燒室I的周圍，除了設置將火焰導入到燃燒室的噴嘴7、將廢氣導入向燃燒室的噴嘴8等之外，還可適當設置將含氧氣體導入到燃燒室的機構，例如，可使用通氣性的材料作為燃燒室的側面壁4的構成材料，可在燃燒室的側面壁4的外周適當設置含氧氣體流路9以及將含氧氣體導入于該流路的含氧氣體導入口 10。然而，本發(fā)明不受限于這樣的結構。
[0032]圖1、圖4所示的裝置各自是本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置的一個例子。在圖1、圖4的燃燒式凈化裝置中，燃燒室I可定義為從通氣性的側面壁4的上端至下端，冷卻室2可定義為從側面壁5的上端至下端，但本發(fā)明不受限于這樣的結構。例如，也可在燃燒室I與冷卻室2之間設置具有側面壁的中間室，該中間室的側面壁在兩端部具備有各自與燃燒室I的側面壁4的法蘭、冷卻室2的側面壁5的法蘭結合的法蘭。在這樣的情況下，可將中間室設為燃燒室I或者冷卻室2中所含的中間室，并且在第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置中，可將任一方的法蘭或者兩方的法蘭設成水冷法蘭。
[0033]在本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置中，關于水冷法蘭6’的冷卻水的流路，如果是具有可利用冷卻水將水冷法蘭6’從內(nèi)部或者外部進行冷卻的結構的流路，則沒有特別限制，但通常如圖2所示那樣，設置使冷卻水流動于水冷法蘭6’的內(nèi)部的流路U。在本發(fā)明中，冷卻水的流路11可設置于燃燒室側的法蘭6(1)和冷卻室側的法蘭6(2)中的任一方、或者燃燒室側的法蘭6 (I)和冷卻室側的法蘭6 (2)這兩方，但是從可高效地抑制由源自燃燒室的導熱所導致的墊片12的升溫的觀點考慮，如圖2所示那樣，優(yōu)選設置于燃燒室側的法蘭6(1)(表示為6’(1))。
[0034]前述流路的形態(tài)沒有特別限制，但通常如圖3所示那樣，按照具有冷卻水的供給口13以及冷卻水的排出口 14，使冷卻水遍及于法蘭全體的方式設定。予以說明，關于冷卻水的流路11，如圖2所示那樣，可利用在法蘭的表面設置凹部并且利用蓋子15將表面堵塞而設置的方法、在凹部設置冷卻水的配管的方法等方法來制作。另外，冷卻水不限定于水，如果是可代替水的液體則可用于本發(fā)明。另外，關于流通于水冷法蘭6’之后的冷卻水，例如圖7所示那樣，也可從噴霧噴嘴24噴出而再利用，也可從噴霧噴嘴3噴出而再利用。冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為1?I OOL/min，可利用流量計18與栗19而控制。
[0035]在本發(fā)明的第I實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置中，優(yōu)選進一步將冷卻室的側面壁的外周區(qū)域16按照與第2實施方式同樣的方式制成可用冷卻水裝滿的結構，優(yōu)選制成將該冷卻水用作從噴霧噴嘴3噴出的冷卻水的結構。通過制成這樣的結構，從而可與使用水冷法蘭的效果相加，更容易將冷卻室的側面壁5維持于低的溫度。該冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為10?100L/min，可利用流量計18’與栗19’而控制。
[0036]在本發(fā)明的第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置中，冷卻室2通常如圖5所示那樣具有雙重結構的側面(包含法蘭6、內(nèi)側的側面壁5、外側的側面壁5’)，冷卻水的流路11’設置于冷卻室的內(nèi)側的側面壁5與外側的側面壁5’之間。關于冷卻水的流路11’，如果是具有可通過使冷卻水流通于該流路從而將冷卻室的側面壁5冷卻的結構的流路，則沒有特別限制，例如圖4、圖5所示那樣，優(yōu)選制成如下的結構:具有冷卻水的供給口 13以及冷卻水的排出口 14，從冷卻水的供給口 13供給的冷卻水經(jīng)由冷卻水的排出口 14，從噴霧噴嘴3噴出，也應用于使流通在冷卻室2的高溫的氣體進行冷卻，洗滌附著于側面壁5的粉化物。冷卻水的流路11’通常為圓筒形。
[0037]在本發(fā)明第2實施方式的廢氣的燃燒式凈化裝置中，冷卻水的流量(源自噴霧噴嘴的噴出量)通常為10?100L/min，如圖7所示那樣，可利用流量計18’與栗19’來控制。在燃燒式凈化裝置運轉時，優(yōu)選以冷卻水充滿至冷卻水的流路11’(參照圖4)的上部那樣的流量供給冷卻水，利用適度的水壓從噴霧噴嘴3噴出冷卻水。通過使得冷卻水到達至冷卻水的流路11’的上部，可高效地防止燃燒室與冷卻室的結合部的法蘭以及與燃燒室的邊界附近的冷卻室側面壁變?yōu)楦邷亍?br>[0038]由于本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置是前述那樣的結構，因而可將下述墊片用作插入于將燃燒室與冷卻室結合的法蘭(水冷法蘭)中的墊片12，所述墊片是由腈橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠、氟橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠等橡膠片材形成的墊片，這些橡膠雖然耐熱性低，但即使在低緊固面壓(低締付面圧)下也密接于對象面，并且獲得高的密封性。在本發(fā)明中，在這些橡膠片材之中，從耐腐蝕性優(yōu)異的觀點考慮，優(yōu)選使用乙丙橡膠，更進一步優(yōu)選使用EPDM(將作為第三成分的二烯類單體添加于乙烯和丙烯而制成的三元共聚物)。
[0039]另外，在本發(fā)明中，可將如下材料用作冷卻室的側面壁5的構成材料(第I實施方式)，進一步可用作包含法蘭6、內(nèi)側的側面壁5、外側的側面壁5’(第2實施方式)的冷卻室的雙重結構側面的構成材料，上述材料包含雖然耐熱性低，但相對于通過使氣體中的成分與水反應而生成的酸性物質或者堿性物質的耐腐蝕性優(yōu)異、廉價并且分量輕的樹脂。作為包含這樣的樹脂的材料，通常使用熱固性樹脂等，優(yōu)選使用纖維增強樹脂(FRP)。作為纖維增強樹脂，例如可使用熱固性樹脂等基質與玻璃纖維、碳纖維等增強纖維。
[0040]作為本發(fā)明的一個例子的圖1、圖4的燃燒式凈化裝置中，在燃燒室I的側面設置圓筒狀的具有通氣性以及隔熱性的側面壁4，在燃燒室I中，通過使廢氣接觸于高溫度的火焰，并且與從側面壁4供給的空氣等含氧氣體接觸，從而使廢氣中所含的有害成分進行燃燒(熱分解)。此時，雖然根據(jù)有害成分的種類而產(chǎn)生粉化物，但在通過利用圖1中箭頭所示那樣的含氧氣體(空氣等)的流動，從而可防止粉化物向側面壁4表面的堆積。
[0041]予以說明，關于前述的燃燒室的側面壁4，通過由氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦等陶瓷，或者碳鋼、鉻鋼、鉬鋼、錳鋼、鎳鋼、不銹鋼等金屬構成，在該側面壁4中設置針孔等的間隙，或通過形成將纖維狀的陶瓷或者金屬層疊而得到的層疊體、將許多顆粒狀的陶瓷或者金屬層疊而得到的層疊體、具有細孔的多孔質陶瓷或者多孔質金屬等，從而賦予通氣性。在前述的燃燒式凈化裝置中，如圖6所示那樣，在側面壁4的外周整體上設置含氧氣體流路9。在將有害成分進行處理時，雖然燃燒室I的溫度為500?1200°C的高溫，但是通過制成這樣的結構，從而可防止燃燒室I的熱擴散到外部。
[0042]在本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置中，按照在燃燒室I的鄰接處將燃料與含氧氣體進行混合、燃燒的方式設定。關于燃燒處理后的氣體，如圖1所示那樣，利用從噴霧噴嘴3噴出的冷卻水進行了冷卻，然后釋放到大氣中或者送入下一個處理工序。在本發(fā)明中，在將燃燒處理后的廢氣送入下一個處理工序那樣的情況下，也可一并裝備用于實施這樣的處理工序的設備。
[0043]關于圖7的水槽21以及洗滌器的設備，針對利用本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置進行了處理的廢氣，將處理后的氣體中所含的粉化物進行去除，以及將新生成了的有害成分(可容易無害化的成分)進行去除，在本發(fā)明中雖然不是必需的設備，但優(yōu)選具備這些設備。即，在本發(fā)明中，優(yōu)選制成如下那樣的廢氣的燃燒式凈化裝置，其在冷卻室的下游側(排出側)設置有粉化物的去除部和/或酸性氣體的去除部。
[0044]例如，在利用本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置而對砷化三氫、磷化氫、硅烷、二硼烷等氫化物進行了處理的情況下，通過燃燒而各自生成砷、磷、硅、硼等的固體顆粒狀氧化物。在圖1、圖4的凈化裝置方面，關于這樣的粉化物，主要可利用源自噴霧噴嘴3的噴水以及多孔板23中的捕捉而去除。另外，關于本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置與洗滌器設備間的配管20，優(yōu)選按照容易將粉化物沖洗到水槽21的方式而向洗滌器設備側傾斜。
[0045]另外，在本發(fā)明中，對三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、四氯化硅、C2F6等鹵化物進行了處理的情況下，會新生成氯化氫、氟化氫等酸性氣體(可容易無害化的成分)?？墒孤然瘹?、氟化氫等酸性氣體主要在填充材料25中去除。另外，也可利用除霧器26將水分一并去除。予以說明，在圖7中，17表示冷卻水配管，22表示排水管，27表示將處理后的氣體向外部排出的排出口。
[0046]實施例
[0047]其次，通過實施例更具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受限于它們。
[0048][實施例1]
[0049](第I實施方式的燃燒式凈化裝置的制作)
[0050]制作出圖1所示那樣的結構的燃燒式凈化裝置，其具備圓筒形的燃燒室I(高度450mm、直徑200mm)、將火焰導入到該燃燒室I的噴嘴7、將廢氣導入到燃燒室I的噴嘴8、燃燒室的側面壁4(具有微多孔的通氣性的陶瓷壁)、含氧氣體流路9(寬度20mm)、含氧氣體導入口 10以及在燃燒室I的下游側的具有由纖維增強樹脂構成的側面壁5和噴霧噴嘴3的冷卻室2(高度450mm、直徑200mm)。
[0051]另外，在燃燒室I與冷卻室2的側面壁的端部各自設置法蘭。關于燃燒室與冷卻室，利用圖3所示那樣的結構的水冷法蘭6’(I)與不是水冷卻的法蘭6(2)，如圖2所示那樣進行了結合。另外，在這些法蘭間，出于防止氣體泄漏的目的，插入由EPDM形成的墊片12，在這些法蘭間插入了溫度測定用的熱電偶。進一步，作為冷卻室的側面壁5的構成材料，使用了由熱固性樹脂和玻璃纖維形成的纖維增強樹脂，在其上部(距離最上部為1mm的位置)安裝了溫度測定用的熱電偶。
[0052]在如前述那樣制作的燃燒式凈化裝置的右下部設置長度300mm、寬度300mm、高度300mm的水槽21，進一步在水槽21的上部設置具有多孔板23、以聚丙烯樹脂為主材的填充材料25以及除霧器26的洗滌器。另外，用傾斜了的配管20將燃燒式凈化裝置的下部與水槽連接，在填充材料25的上部設置噴霧噴嘴24，按照使用水槽21的冷卻水作為供給于冷卻室的外周的冷卻水的方式，將流量計、栗等連接，從而完成了圖7所示那樣的凈化裝置。
[0053](燃燒處理試驗)
[0054]向水槽中注入水直至深度成為150mm，然后使栗等運轉而從噴霧噴嘴3噴出水。另夕卜，經(jīng)由流量計18，使冷卻水流動于水冷法蘭6，，從噴霧噴嘴24噴出水。接著，將丙烷(流量15L/min)與空氣(流量440L/min)進行混合并燃燒，從噴嘴導入于燃燒室1，并且將空氣從四個含氧氣體導入口 10以各自37.5L/min、合計150L/min的流量介由側面壁4導入于燃燒室I。接著，將作為廢氣的包含硅烷(流量10L/min)的氮氣(流量490L/min)，從四個將廢氣導入到燃燒室的噴嘴8以各自125L/min、合計500L/min導入于燃燒室I進行了燃燒處理。
[0055]硅烷的燃燒處理進行了20小時，但是在此期間，由插入于水冷法蘭6’(I)與法蘭6
(2)之間的熱電偶測定出的溫度為40?60°C。另外，由安裝于冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30?40°C。燃燒處理試驗結束后，將插入于法蘭間的墊片取出而進行了調查，但是無法確認出變質、劣化等異常。另外，對于冷卻室的側面壁5的表面也進行了調查，但是同樣無法確認出變質、劣化等異常。
[0056][實施例2]
[0057]在實施例1的燃燒式凈化裝置的制作中，將水冷法蘭6’(I)設為不是水冷卻的法蘭6(1)，將不是水冷卻的法蘭6(2)設為水冷法蘭6’(2)(參照圖2)，除此以外，與實施例1同樣地操作而制作出燃燒式凈化裝置。通過使用該燃燒式凈化裝置，與實施例1同樣地操作而進行了燃燒處理試驗。其結果，由插入于法蘭間的熱電偶測定出的溫度為50?70°C，由安裝于冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30?40°C。另外，在墊片以及冷卻室的側面壁5的表面，無法確認變質、劣化等異常。
[0058][實施例3]
[0059](第2實施方式的燃燒式凈化裝置的制作)
[0060]制作出圖4所示那樣的燃燒式凈化裝置，其中，燃燒室I的側面壁與冷卻室2的側面壁在各自的端部具備法蘭，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路11’。
[0061 ]在圓筒形的燃燒室I (高度450mm、直徑200mm)中設置將火焰導入到該燃燒室I的噴嘴7、將廢氣導入到燃燒室I的噴嘴8、燃燒室的側面壁4(具有微多孔的通氣性的陶瓷壁)、含氧氣體流路9(寬度20mm)、含氧氣體導入口 10等。另外，在圓筒形的冷卻室2(高度450mm、直徑200mm)中設置噴霧噴嘴3、冷卻室的側面壁5(由熱固性樹脂和玻璃纖維形成的纖維增強樹脂)、冷卻水的流路11’(寬度20mm)等，按照充滿了冷卻水的流路11’的冷卻水從噴霧噴嘴3噴出的方式進行了設定。
[0062]予以說明，在燃燒室I與冷卻室2的法蘭間，出于防止氣體泄漏的目的，插入由EPDM形成的墊片，在這些法蘭之間插入了溫度測定用的熱電偶。進一步，在冷卻室的側面壁5的上部(距離最上部為1mm的位置)安裝了溫度測定用的熱電偶。
[0063]在如前述那樣制作的燃燒式凈化裝置的右下部設置長度300mm、寬度300mm、高度300mm的水槽21，進一步在水槽21的上部設置具有多孔板23、以聚丙烯樹脂為主材的填充材料25以及除霧器26的洗滌器。另外，用傾斜的配管20將燃燒式凈化裝置的下部與水槽連接，在填充材料25的上部設置噴霧噴嘴24，按照使得水槽21的冷卻水循環(huán)的方式將流量計、栗等連接，從而完成了圖7所示那樣的凈化裝置。
[0064](燃燒處理試驗)
[0065]向水槽中注入水直至深度成為150_，然后使栗19’等運轉而使冷卻水流動于冷卻水的流路11’，從噴霧噴嘴3噴出水。另外，也從噴霧噴嘴24噴出水。接著，將丙烷(流量15L/min)與空氣(流量440L/min)進行混合并且燃燒，從噴嘴導入于燃燒室1，并且將空氣從四個含氧氣體導入口 10以各自37.5L/min、合計150L/min的流量介由側面壁從而導入于燃燒室
I。接著，將作為廢氣的包含硅烷(流量10L/min)的氮氣(流量490L/min)，從四個將廢氣導入到燃燒室的噴嘴8以各自125L/min、合計500L/min導入于燃燒室1，從而進行了燃燒處理。
[0066]硅烷的燃燒處理進行了 20小時，但是由插入于法蘭之間的熱電偶測定出的溫度為60?80 °C。另外，由安裝于冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度為30?40 °C。燃燒處理試驗結束后，將插入于法蘭間的墊片取出而進行了調查，但是無法確認出變質、劣化等異常。另外，對于冷卻室的側面壁5的表面也進行了調查，但是同樣無法確認出變質、劣化等異常。
[0067][比較例I]
[0068]在實施例的燃燒式凈化裝置的制作中，將源自栗19的冷卻水不經(jīng)由法蘭而連接于噴霧噴嘴24(不使用水冷法蘭)，不將源自栗19’的冷卻水連接于冷卻室2的外周的冷卻水的流路11’，直接連接于噴霧噴嘴3，此外與實施例同樣地操作而制作出燃燒式凈化裝置。通過使用該燃燒式凈化裝置，與實施例同樣地操作而進行了燃燒處理試驗。其結果為，預測到試驗剛開始后由插入于法蘭間的熱電偶測定出的溫度就立即超過100°C，由安裝于冷卻室的側面壁5的熱電偶測定出的溫度也超過100°C，因而中止了實驗。
[0069]如以上那樣，如實施例所示那樣，本發(fā)明的廢氣的燃燒式凈化裝置由于具有在燃燒室與冷卻室之間設置水冷法蘭，并使冷卻水流動于該水冷法蘭的結構，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路，并使冷卻水流動于該流路的結構，因而可冷卻將燃燒室與冷卻室的側面壁結合的法蘭中插入的墊片，并且可抑制從燃燒室的側面壁向冷卻室的側面壁的導熱。
[0070]附圖標記說明[0071 ]I燃燒室
[0072]2冷卻室
[0073]3噴霧噴嘴
[0074]4燃燒室的側面壁(內(nèi)側)
[0075]4’燃燒室的側面壁(外側)
[0076]5冷卻室的側面壁(內(nèi)側)
[0077]5’冷卻室的側面壁(外側)
[0078]6 法蘭
[0079]6’水冷法蘭
[0080]7將火焰導入到燃燒室的噴嘴
[0081]8將廢氣導入到燃燒室的噴嘴
[0082]9含氧氣體流路
[0083]10含氧氣體導入口
[0084]11水冷法蘭中的冷卻水的流路
[0085]11’冷卻室的外周中的冷卻水的流路
[0086]12 墊片
[0087]13冷卻水的供給口
[0088]14冷卻水的排出口
[0089]15 蓋子
[0090]16冷卻室的側面壁的外周區(qū)域
[0091]17冷卻水配管
[0092]18流量計
[0093]18’流量計
[0094]19 栗
[0095]19，栗
[0096]20廢氣的燃燒式凈化裝置與洗滌器設備間的配管
[0097]21 水槽
[0098]22排水管
[0099]23多孔板
[0100]24噴霧噴嘴
[0101]25填充材料
[0102]26除霧器
[0103]27將處理后的氣體向外部排出的排出口。
【主權項】
1.一種廢氣的燃燒式凈化裝置，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室;在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特征在于， 燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有法蘭，在這些法蘭之中，將燃燒室與冷卻室結合的法蘭中的任一方或雙方是水冷法蘭。2.—種廢氣的燃燒式凈化裝置，其具備:使由半導體制造工序排出的廢氣中所含的有害成分進行燃燒的燃燒室;在該燃燒室的下游側的具有噴霧噴嘴的冷卻室，其特征在于， 燃燒室的側面壁與冷卻室的側面壁在各自的端部具備有法蘭，在冷卻室的外周設置冷卻水的流路。3.根據(jù)權利要求1所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，燃燒室的側面壁的法蘭為水冷法蘭。4.根據(jù)權利要求1所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，冷卻室的側面壁由包含樹脂的材料構成。5.根據(jù)權利要求4所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，包含樹脂的材料是纖維增強樹脂。6.根據(jù)權利要求2所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，冷卻室由雙重結構側面構成，在其內(nèi)周與外周之間設置冷卻水的流路。7.根據(jù)權利要求6所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，冷卻室的雙重結構側面由包含樹脂的材料構成。8.根據(jù)權利要求6所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，冷卻室的雙重結構側面由纖維增強樹脂構成。9.根據(jù)權利要求1或2所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，作為插入于將燃燒室與冷卻室結合的法蘭間的墊片，使用橡膠制的墊片。10.根據(jù)權利要求1或2所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，作為插入于將燃燒室與冷卻室結合的法蘭間的墊片，使用乙丙橡膠制的墊片。11.根據(jù)權利要求1或2所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，在燃燒室的側面壁的外周具備用于將含氧氣體供給于燃燒室的含氧氣體流路。12.根據(jù)權利要求1或2所述的廢氣的燃燒式凈化裝置，其中，在冷卻室的下游側設置粉化物的去除部和/或酸性氣體的去除部。
【文檔編號】F23G7/06GK105864801SQ201610076398
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】荒川秩, 秋山敏雄, 及川祐司, 水野健太, 長井貴, 長井一貴
【申請人】日本派歐尼株式會社