CN105090999B - 废气的燃烧式净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种废气的燃烧式净化装置，可抑制或者防止通气性的侧面壁的裂纹、崩解、缺口等，该装置具有如下结构：为了防止固体颗粒状氧化物堆积于燃烧室内的侧面壁，因而将侧面壁设为具有通气性陶瓷壁的侧面壁，介由该通气性的侧面壁将含氧气体喷出到燃烧室。在如前述那样的废气的燃烧式净化装置中，设置用于对作为燃烧室的侧面壁的陶瓷壁从背后以及下方进行支撑的金属支撑体。或者，将燃烧室的侧面壁的上部设为通气性陶瓷壁，将燃烧室的侧面壁的下部设为通气性的金属壁。

Description

废气的燃烧式净化装置

技术领域

本发明涉及一种用于使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧而去除的燃烧式净化装置。更具体涉及一种燃烧式净化装置，其通过在火焰以及氧气的存在下在高温下使由半导体制造工序排出的有害成分进行接触、燃烧，从而变成无害的物质或者可容易无害化的物质。

背景技术

伴随着近年的半导体工业的发展，在半导体制造工序中使用了非常多种类的气体。然而，这些气体中，对于人体以及环境而言有害的物质多，必须在排出到工厂外之前进行净化。将这些气体(有害成分)进行燃烧而分解处理的燃烧式净化方法是无论废气的组成、物性皆可适用的便利方法，特别是在高浓度、大流量的情况下，与干式净化方法、湿式净化方法相比较而言是高效的。

在燃烧式净化方法中进行如下的处理：通过将包含有害成分的废气以及丙烷、LPG、LNG等燃料气体、空气或者氧气、根据需要的非活性气体在燃烧室中混合、燃烧，将有害成分转化为无害的氧化物或者可容易无害化的物质。历来使用的一般的燃烧式净化装置由如下部件构成：用于使有害成分进行燃烧的燃烧室，用于将包含处理对象的有害成分的废气、燃料气体、空气等含氧气体导入到燃烧室的各配管、喷嘴，以及用于将燃烧后的气体从燃烧室排出的配管等。另外，有时候会在燃烧室的气体排出口附近具有用于喷出冷却水而冷却高温度的废气的喷雾喷嘴。

利用这样结构的燃烧式净化装置，有害成分燃烧，将燃烧处理后的废气从排出口排出并释放到大气中，或者送向下一个处理装置。然而，在处理对象的有害成分是例如硅烷、磷化氢、胂、二硼烷那样的气体的情况下，通过燃烧而各自生成硅、磷、砷、硼的固体颗粒状氧化物(粉化物)，大部分通过于燃烧室内，由后续工序进行处理，但是一部分堆积于燃烧室内的侧面壁，其附着面积、厚度伴随着燃烧时间的经过而增加。其结果，妨碍有害成分与燃料气体、空气、氧气等的均匀混合从而阻碍完全燃烧，不仅发生燃烧温度的降低、处理对象的有害成分的分解率的降低，而且在粉化物的堆积量多的情况下有可能发生失火。

因此，如专利文献1～5那样开发了一种燃烧式净化装置，其中，将燃烧室的侧面设为由陶瓷、烧结金属等形成的通气性的材料，在其外周设置空气、非活性气体等的压力气体流路，介由侧面壁将该压力气体喷出到燃烧室，从而防止固体颗粒状氧化物堆积于燃烧室的侧面壁。

专利文献1：日本特开平10-54534号公报

专利文献2：日本特开平10-61934号公报

专利文献3：日本特开2005-98680号公报

专利文献4：日本特开2006-194544号公报

发明内容

发明想要解决的问题

如前述那样的燃烧式净化装置中，在将燃烧室的侧面壁制成通气性的陶瓷的情况下，可制成对火焰的耐热性、对有害成分的耐腐蚀性相比于金属等其它材料而言优异的侧面壁。但是，陶瓷存在有脆弱的缺点，受到火焰等的影响而产生裂纹(裂缝、破裂)，发生崩解或者缺口，因而有时会对燃烧式净化装置自身、后续工序的装置造成不良影响。因此，本发明想要解决的问题在于提供：在使用了通气性的陶瓷作为燃烧室的侧面壁的燃烧式净化装置中，可抑制或者防止燃烧室的侧面壁的裂纹、崩解、缺口等的方案等。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决这些问题而进行了深入研究，结果发现了如下内容，从而完成了本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置：在如前述那样的燃烧式净化装置中，通过设置用于从背后以及下方支撑陶瓷壁的金属支撑体，从而使得由热导率低的陶瓷形成的燃烧室的侧面全体的温度与不设置金属支撑体的情况相比而言均匀化，使得因装置的长期使用而导致的裂纹、崩解、缺口等的发生进程变迟缓，并且即使在产生了崩解、缺口的情况下，也可利用金属支撑体而抑制或者防止陶瓷壁的破片的流出，可减少对燃烧式净化装置、后续工序的装置造成的不良影响。

另外，本发明人等发现了如下内容，从而完成了本发明的第2实施方式的燃烧式净化装置：陶瓷壁在反复长期受到了基于火焰的高温化和基于从喷雾喷嘴喷出的冷却水的低温化的影响的情况下，容易生成裂纹、崩解、缺口等，特别是，通过将接触于冷却水的可能性高的侧面壁的下部表面由通气性陶瓷壁更换为通气性的金属壁，从而不损害燃烧室的侧面壁全体的耐热性，即可减少裂纹、崩解、缺口等。

即，本发明是一种废气的燃烧式净化装置，其具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室；将火焰导入到该燃烧室的喷嘴；将废气导入到该燃烧室的喷嘴；构成该燃烧室的侧面的通气性陶瓷壁；设置于该陶瓷壁的外周的含氧气体流路；将含氧气体导入于该流路的含氧气体导入口；以及将燃烧处理后的气体向外部排出的排出口，其特征在于，该废气的燃烧式净化装置通过设置对构成燃烧室的侧面的通气性陶瓷壁从背后以及下方进行支撑的金属支撑体而成。

另外，本发明是一种废气的燃烧式净化装置，其具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室；将火焰导入到该燃烧室的喷嘴；将废气导入到该燃烧室的喷嘴；该燃烧室的侧面壁；设置于该侧面壁的外周的含氧气体流路；将含氧气体导入于该流路的含氧气体导入口；以及燃烧处理后的气体的排出口和喷雾喷嘴，其特征在于，燃烧室的侧面壁的上部表面是通气性陶瓷壁，燃烧室的侧面壁的下部表面是通气性的金属壁。

发明的效果

在本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置中，由于在构成燃烧室的侧面的通气性陶瓷壁的背面设置热导率高的金属支撑体，因而可使得通气性陶瓷壁的温度与不设置金属支撑体的情况相比变得均匀，可延缓因火焰的影响而导致的陶瓷壁的劣化。其结果，可抑制或者防止陶瓷壁的裂纹、崩解、缺口等的发生进程。另外，即使在产生了陶瓷壁的崩解、缺口的情况下，也可通过金属支撑体而抑制或者防止陶瓷壁的破片的流出，可抑制或者防止对燃烧式净化装置、后续工序的装置造成的不良影响。

在本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置中，要求耐热性的侧面壁的上部表面由通气性陶瓷壁构成，但是关于侧面壁的下部表面，代替耐开裂性存在弱点的陶瓷，由耐开裂性优异的金属壁构成，因而不损害燃烧室的侧面壁的耐热性，即可抑制或者防止由与冷却水的接触导致的裂纹、崩解、缺口等。其结果，可抑制或者防止陶瓷壁的破片的流出，可抑制或者防止对燃烧式净化装置、后续工序的装置造成的不良影响。本发明特别是在为了实现装置小型化而在燃烧处理后立即需要进行气体的冷却的燃烧式净化装置方面发挥效果。

附图说明

图1为本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置的一个例子的纵剖面的结构图；

图2为图1中的a-a’剖视图；

图3为本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置的除了图1以外的一个例子的纵剖面的结构图；

图4为图3中的b-b’剖视图；

图5为本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置的一个例子的纵剖面的结构图；

图6为图5中的c-c’剖视图；

图7为本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置的除了图5以外的一个例子的纵剖面的结构图；

图8为图7中的d-d’剖视图；

图9为本发明的废气的燃烧式净化装置的陶瓷壁的例子的部分放大剖视图；

图10为通过在本发明的废气的燃烧式净化装置上结合了水槽以及洗涤器的设备而得到的净化装置的一个例子的纵剖面的结构图。

具体实施方式

本发明适用于一种燃烧式净化装置，其具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室、将火焰导入到该燃烧室的喷嘴、将废气导入到该燃烧室的喷嘴、该燃烧室的侧面壁、设置于该陶瓷壁的外周的含氧气体流路、将含氧气体导入于该流路的含氧气体导入口、以及将燃烧处理后的气体向外部排出的排出口。

作为可利用本发明的废气的燃烧式净化装置而处理的有害成分，可例示出：胂、磷化氢、硅烷、二硅烷、二氯硅烷、二硼烷、硒化氢、四氢化锗(Germane)等氢化物气体，三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、四氯化硅、四氯化钛、氯化铝、四氟化锗、六氟化钨等酸性气体，氨、单甲基胺、二甲基胺、三甲胺、肼等碱性气体，全氟碳、氢氟碳等卤化碳等。另外，作为燃料气体，可使用丙烷气体、天然气体等。这些气体可根据需要与氮气等非活性气体一起使用。

以下，基于图1～图10详细说明本发明的废气的燃烧式净化装置，但是本发明不受限于它们。

予以说明，图1为本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置的一个例子的纵剖面的结构图。图2是图1中的a-a’剖视图。图3为本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置的除了图1以外的一个例子的纵剖面的结构图。图4是图3中的b-b’剖视图。图5为本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置的一个例子的纵剖面的结构图。图6是图5中的c-c’剖视图。图7为本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置的除了图5以外的一个例子的纵剖面的结构图。图8是图7中的d-d’剖视图。图9为本发明的废气的燃烧式净化装置的侧面壁的例子的部分放大剖视图。图10为通过在本发明的废气的燃烧式净化装置上结合了水槽以及洗涤器的设备而得到的净化装置的一个例子的纵剖面的结构图。

以下，对本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置进行详细说明。

关于本发明的废气的第1实施方式的燃烧式净化装置，如图1、图2所示那样，具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室1、将火焰导入到燃烧室1的喷嘴2、将废气导入到燃烧室1的喷嘴3、构成燃烧室1的侧面的通气性陶瓷壁4’、设置于陶瓷壁4’的外周的含氧气体流路5、将含氧气体导入于流路5的含氧气体导入口6、以及将燃烧处理后的气体向外部排出的排出口7，该第1实施方式的燃烧式净化装置通过设置从背后以及下方支撑构成燃烧室1的侧面的通气性陶瓷壁4’的金属支撑体8(8’、8”)而成。

关于本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置，在燃烧室1的侧面设置圆筒状的由具有通气性以及隔热性的陶瓷形成的侧面壁，在燃烧室1中使废气接触于高温度的火焰，并且与从陶瓷壁4’供给的空气等含氧气体接触，从而使废气中所含的有害成分进行燃烧(热分解)。此时，根据有害成分的种类而生成粉化物，但是利用在图1中箭头所示那样的含氧气体的流路，可防止粉化物堆积于陶瓷壁4’的表面。

而且，本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置具备由金属支撑体8(8’、8”)从背后以及下方支撑陶瓷壁4’的结构。如图1所示那样，金属支撑体8由从背后支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8’以及从下方支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8”构成。作为金属支撑体8的材质，如果是金属则没有特别限制，可使用碳钢、铬钢、钼钢、锰钢、镍钢、不锈钢等，但是它们之中优选使用不锈钢。

另外，金属支撑体8’通常为圆筒形，金属支撑体8”通常为圆环状。关于金属支撑体8’的表面的形态，如果具有充分的通气性并且可支撑陶瓷壁4’，那么没有特别限制，例如可如后述那样制成与陶瓷壁4’的表面的形态相同的或者类似的形态。予以说明，金属支撑体8可利用粘接剂等与陶瓷壁4’固定接触，但是也可以是全部或者一部分在不固定的状态下接触于陶瓷壁4’的形态。金属支撑体8’以及金属支撑体8”的厚度通常为0.5～20mm。

在本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置中，如图3以及图4所示那样，可进一步在陶瓷壁4’的下部的燃烧室侧表面，设置从燃烧室侧支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8”’。由此，在产生了陶瓷壁4’的崩解、缺口的情况下，提高抑制或者防止陶瓷壁4’的破片向下游侧的流出、对燃烧式净化装置、后续工序的装置造成的不良影响的效果。金属支撑体8”’通常为圆筒状或者圆环状，材质、厚度、以及与陶瓷壁4’的接触状态也与金属支撑体8’同样，但是可以是通气性也可以是非通气性。

下面，对本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置进行详细说明。

如图5、图6所示那样，本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室1、将火焰导入到该燃烧室的喷嘴2、将废气导入到该燃烧室的喷嘴3、该燃烧室的侧面壁4、设置于该侧面壁的外周的含氧气体流路5、将含氧气体导入于该流路5的含氧气体导入口6、以及燃烧处理后的气体的排出口7和喷雾喷嘴13，该废气的燃烧式净化装置中，燃烧室的侧面壁的上部表面是通气性陶瓷壁4’，燃烧室的侧面壁的下部表面是通气性的金属壁4”。

关于本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置，在燃烧室1的侧面设置圆筒状的具有通气性以及隔热性的侧面壁4，在燃烧室1中使废气接触于高温度的火焰，并且与从侧面壁4供给的空气等含氧气体接触，从而将废气中所含的有害成分进行燃烧(热分解)。此时，根据有害成分的种类而生成粉化物，但是利用在图5中箭头所示那样的含氧气体(包括空气)的流路，从而可防止粉化物堆积于燃烧室的侧面壁4的表面。

而且，关于本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置，要求耐热性的燃烧室的侧面壁的上部表面由通气性陶瓷壁4’构成，容易受到由从喷雾喷嘴喷出的冷却水导致产生裂纹的影响的燃烧室的侧面壁的下部表面由通气性的金属壁4”构成。作为陶瓷壁的材质，可使用氧化铝、二氧化硅、氧化钛等。另外，作为金属壁的材质，可使用碳钢、铬钢、钼钢、锰钢、镍钢、不锈钢等，但是它们之中优选使用不锈钢。

在本发明的第2实施方式的废气的燃烧式净化装置中，可如图5所示那样制成燃烧室的侧面壁4的上部全体成为通气性陶瓷壁4’，燃烧室的侧面壁4的下部全体成为通气性的金属壁4”这样的结构，除此之外还可如图7所示那样制成侧面壁的全体成为陶瓷壁4’，仅仅下部表面成为金属壁4”这样的结构。构成燃烧室的侧面壁的下部表面的通气性的金属壁4”的高度通常为燃烧室的侧面壁4全体的高度的5～30％，优选为侧面壁4全体的高度的10～25％。在本发明中，燃烧室的侧面壁4通常为厚度为0.2～50mm的圆筒的形状，优选为厚度为5～30mm的圆筒的形状。

下面，对本发明的第1实施方式以及第2实施方式的废气的燃烧式净化装置中共通的事项进行详细说明。

在本发明中，作为燃烧室的侧面壁4(4’以及4”)的表面的形态，例如可列举出图9所示那样结构。图9(a)(b)为具有针孔9的壁的部分放大剖视图，其孔径(直径)通常为0.01～3.0mm，优选为0.02～1.0mm。予以说明，孔9不受限于圆形，这样的情况下的孔的尺寸是与前述的孔径相当的尺寸。关于孔的排列，也可纵横规则配置，或者可使用无规配置的排列方式。图9(c)是具有线状的间隙10的壁的部分放大剖视图，其间隙通常为0.005～2.0mm，优选为0.01～1.0mm。图9(d)为具有格子窗状的间隙11的壁的部分放大剖视图，关于其间隙，作为换算为正方形的情况下的一个边的长度，通常为0.01～3.0mm，优选为0.02～1.0mm。另外，燃烧室的侧面壁4的表面的形态不限于它们，例如在它们之外，可列举出：将纤维状的陶瓷或者金属进行层叠而得到的层叠体、将多个颗粒状的陶瓷或者金属进行层叠而得到的层叠体、具有细孔的多孔质陶瓷或者多孔质金属等的形态。

予以说明，燃烧室的侧面壁4的孔、间隙大于前述范围的情况下，有可能使得含氧气体向燃烧室1的流路发生偏倚，产生气体流量多的部分和少的部分，并且有可能使得在气体流量少的部分发生粉化物堆积。另外，小于前述范围的情况下，有可能在短时间使得孔、间隙被粉化物等堵塞。进一步，关于燃烧室的侧面壁4的通气性部分，在任一个形态中，都优选按照空隙率或者气孔率为50～90％左右的方式设定。在空隙率或者气孔率不足50％的情况下，存在有粉化物堆积于壁面的可能，空隙率或者气孔率超过90％的情况下，存在有侧面壁的强度降低的可能。

在本发明的废气的燃烧式净化装置，通常跨越如前述那样的燃烧室的侧面壁4的外周全体而设置含氧气体流路5。含氧气体流路5的宽度通常为5～200mm，优选为10～100mm。在将有害成分进行处理时燃烧室1的温度变为500～1200℃的高温，通过制成这样的结构，可防止燃烧室1的热扩散到外部。予以说明，含氧气体流路5的外壁与燃烧室的侧面壁4的形状相称，通常为圆筒形。

另外，在本发明中，用于将含氧气体导入于流路5的含氧气体导入口6按照使得由导入口6导入的含氧气体沿着环状的含氧气体流路5旋转这样的方向设定。关于含氧气体导入口6，通常按照在相对于环的切线方向为±30度的角度的范围内，优选按照实质性上在环的切线方向可导入含氧气体的方式进行设定。通过制成这样的结构，使得含氧气体在流路5内中的任一个部位，都可防止含氧气体发生滞留、偏流，可将含氧气体以均匀的流量以及温度导入到燃烧室1。

另外，关于含氧气体流路5，也可在废气的导入方向(在图1、图5中为上下方向)上，划分为多条流路，控制导入于各条流路的含氧气体的流量等。在这样的情况下，关于含氧气体的旋转方向，可按照相互为相同的方向的方式设定，也可按照相互为相反方向的方式设定。然而，侧面壁是可使得含氧气体维持流路内的旋转方向而导入到燃烧室1那样的结构的情况下，将相邻的流路内的含氧气体的旋转方向按照相互为相反方向的方式设定，从而容易进行燃烧室内的气体的混合，故优选。

在本发明的废气的燃烧式净化装置中，按照在进入燃烧室1之前将燃料与含氧气体混合从而进行燃烧的方式设定。在燃料的燃烧之时，火焰的前端可进入于也可不进入于燃烧室1。另外，如图1、图5所示那样，将废气导入到燃烧室1的喷嘴3通常设置于将火焰导入到燃烧室1的喷嘴2的外周侧。予以说明，在本发明中，除了含氧气体流路5之外，在将火焰导入到燃烧室1的喷嘴2的周围，也可设置将含氧气体导入到燃烧室1的喷嘴。

在本发明的废气的燃烧式净化装置中，关于燃烧处理后的气体，如图5、图10所示那样，通过由设置于排出口7的喷雾喷嘴13喷出的冷却水进行冷却，然后释放到大气中，或者被送入下一个处理工序。此时，由喷雾喷嘴13喷出的冷却水可能接触于燃烧室的侧面壁4的下部表面。然而，在图3、图5、以及图7所示那样的燃烧式净化装置中，由于燃烧室的侧面壁4的下部表面由金属壁构成，因而不可能产生在陶瓷壁的情况下那样的裂纹等。

在将由半导体制造工序排出的废气利用本发明的废气的燃烧式净化装置进行燃烧处理，然后送入下一个处理工序那样的情况下，在本发明中，也可合并装备用于实施这样的处理工序的设备。关于图10的水槽17以及洗涤器的设备，针对利用本发明的废气的燃烧式净化装置而被处理了的废气，将处理后的气体中所含的粉化物进行去除，并且将新生成了的有害成分(可容易无害化的成分)进行去除，在本发明中虽然不是必须的设备，但是优选具备这些设备。即，在本发明中，优选制成在燃烧室1的排出侧设置有粉化物的去除部和/或酸性气体的去除部的废气的燃烧式净化装置。

例如，利用本发明的废气的燃烧式净化装置，将胂、磷化氢、硅烷、二硼烷等氢化物进行了处理的情况下，通过燃烧而各自生成砷、磷、硅、硼等的固体颗粒状氧化物。另外，将三氟化硼、三氯化硼、四氟化硅、四氯化硅、C₂F₆等卤化物进行了处理的情况下，新生成氯化氢、氟化氢等酸性气体(可容易无害化的成分)。在图10的净化装置中，粉化物主要可通过源自喷雾喷嘴13的散水、以及多孔板19上的捕捉从而去除。另外，关于本发明的废气的燃烧式净化装置与洗涤器设备之间的配管16，优选按照容易将粉化物冲洗到水槽17的方式向洗涤器设备侧倾斜。

在使用了通过在本发明的废气的燃烧式净化装置中结合了水槽17以及洗涤器的设备而得到的图10所示那样的净化装置的情况下，氯化氢、氟化氢等酸性气体主要可通过填充材料20而去除。另外，可通过除雾器21将水分也一并去除。予以说明，在图10中，12表示冷却配管，14表示流量计，15表示泵，18表示排水管，22表示将处理后的气体向外部排出的排出口。

实施例

接着，通过实施例更具体说明本发明，但本发明不受限于它们。

[实施例1]

(第1实施方式的燃烧式净化装置的制作)

制作出如图1、图2所示那样的结构的燃烧式净化装置，其具有圆筒形的燃烧室1(高度500mm、直径200mm)、将火焰导入到该燃烧室1的喷嘴2、将废气导入到燃烧室1的喷嘴3、构成燃烧室1的侧面的氧化铝制的圆筒形的陶瓷壁4’(厚度15mm)、从背后以及下方支撑陶瓷壁4’的不锈钢(SUS316)制的金属支撑体8(厚度5mm)、环状的含氧气体流路5(宽度20mm)、含氧气体导入口6、以及将燃烧后的气体向外部排出的排出口7。予以说明，陶瓷壁4’具有与直径10～100μm相当的微多孔，从背后支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8’是具有直径2mm的孔并且通气性高于陶瓷壁4’的金属支撑体。另外，在陶瓷壁4’的内部(厚度方向的中央部)，以50mm间隔在上下方向上设置了九个温度传感器。

在如前述那样制作的燃烧式净化装置的燃烧室1的下部，在喷雾喷嘴13、燃烧式净化装置的右下部，设置了长度300mm、宽度300mm、高度300mm的水槽17，进一步在水槽17的上部设置多孔板19、以聚丙烯树脂为主材的填充材料20以及具有除雾器21的洗涤器。另外，用倾斜了的配管将燃烧式净化装置的下部与水槽连接，连接流量计14、泵15等，从而完成了图10所示那样的装置。予以说明，喷雾喷嘴13按照所喷出的冷却水不接触于陶瓷壁4’的方式设计出与陶瓷壁充分的距离来设置。

(第1实施方式的燃烧式净化装置的燃烧处理试验)

向水槽中注入水直至深度成为150mm，然后使泵等运转，从喷雾喷嘴13以及13’喷出了水。另外，使丙烷(流量15L/min)和空气(流量440L/min)混合并且燃烧，从喷嘴导入于燃烧室1，同时将空气从四个含氧气体导入口各自以37.5L/min、合计以150L/min的流量介由侧面壁导入于燃烧室1。接着，将包含作为废气的硅烷(流量10L/min)的氮气(流量490L/min)从四个喷嘴各以125L/min、合计以500L/min导入于燃烧室1，从而进行了燃烧处理。

硅烷的燃烧处理是在燃烧状态稳定之后进行1小时，为了在这期间确认陶瓷壁4’的温度分布，因而利用温度传感器测定出陶瓷壁4’的各测定部位的温度。其结果可知，在设置于从上数第3个测定部位测定出最高温度约780℃，与在最下部的测定部位测定出的最低温度之差的平均值约为200℃。

[实施例2]

(第1实施方式的燃烧式净化装置的制作)

在实施例1的燃烧式净化装置的制作中，将陶瓷壁4’的厚度变更为17mm，将从背后支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8’的厚度变更为3mm，新设置从燃烧室侧支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8”’(厚度3mm、高度20mm)，此外与实施例1同样地操作从而制作出燃烧式净化装置。进一步，与实施例1同样地操作，在燃烧室1的下部设置喷雾喷嘴13，在燃烧式净化装置的右侧设置洗涤器，从而完成了图10所示那样的装置。

(第1实施方式的燃烧式净化装置的燃烧处理试验)

在实施例1的燃烧式净化装置的燃烧处理试验中，使用前述的装置，此外与实施例1同样地操作，从而进行了燃烧处理试验。其结果可知，在设置于从上数第3个测定部位测定了最高温度约790℃，与在最下部的测定部位测定出的最低温度之差的平均值约为230℃。与实施例1进行比较而言，陶瓷壁4’的最高温度与最低温度之差变大了，其原因可认为是，将从背后支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8’的厚度设定为与实施例1的情况相比薄2mm，因而热传导恶化。

[比较例1]

(燃烧式净化装置的制作)

在实施例1的燃烧式净化装置的制作中，将陶瓷壁4’的厚度设为20mm，没有设置金属支撑体8，除此之外，与实施例1同样地操作从而制作出燃烧式净化装置。进一步，与实施例1同样地操作，在燃烧室1的下部设置喷雾喷嘴13，在燃烧式净化装置的右侧设置洗涤器，从而完成了图10所示那样的装置。

(燃烧式净化装置的燃烧处理试验)

在实施例1的燃烧式净化装置的燃烧处理试验中，使用前述的装置，此外与实施例1同样地操作，从而进行了燃烧处理试验。其结果可知，在设置于从上数第3个测定部位测定最高温度约810℃，与在最下部的测定部位测定出的最低温度之差的平均值约为300℃。与实施例1以及实施例2进行比较而言，陶瓷壁4’的最高温度与最低温度之差变大，其原因可认为是，没有从背后支撑陶瓷壁4’的金属支撑体8’，因而热传导大幅恶化。

如以上那样，关于本发明的第1实施方式的废气的燃烧式净化装置，如实施例所示那样，在构成燃烧室的侧面的通气性陶瓷壁的背面设置热导率高的金属支撑体，因而通气性陶瓷壁的最高温度与最低温度之差变小，与不设置金属支撑体的情况相比而言温度均匀化。其结果，可延缓因火焰的影响而导致的陶瓷壁的劣化。

[实施例3]

(第2实施方式的燃烧式净化装置的制作)

制作出如图5、图6所示那样的结构的燃烧式净化装置，其具有圆筒形的燃烧室1(高度500mm、直径200mm)、将火焰导入到该燃烧室1的喷嘴2、将废气导入到燃烧室1的喷嘴3、燃烧室1的侧面壁4(厚度15mm)、环状的含氧气体流路5(宽度20mm)、含氧气体导入口6、以及将燃烧后的气体向外部排出的排出口7和喷雾喷嘴13。予以说明，侧面壁4由具有直径与10～100μm相当的微多孔的通气性陶瓷壁4’和通气性的金属壁4”构成，通气性的金属壁4”的高度是燃烧室的侧面壁全体的高度的20％。另外，关于喷雾喷嘴13，为了通过尽快进行燃烧处理后的气体的冷却从而谋求燃烧式净化装置的小型化，因而设置于如下的位置，即，使得所喷出的冷却水不接触于陶瓷壁4’而接触于通气性的金属壁4”的下部那样的位置。

在如前述那样制作的燃烧式净化装置的右下部，设置了长度300mm、宽度300mm、高度300mm的水槽17，进一步在水槽17的上部设置了多孔板19、以聚丙烯树脂为主材的填充材料20、以及具有除雾器21的洗涤器。另外，用倾斜了的配管将燃烧式净化装置的下部与水槽连接，在填充材料20的上部设置喷雾喷嘴13’，按照使得水槽17的冷却水进行循环的方式连接流量计14、泵15等，从而完成了图10所示那样的装置。

(第2实施方式的燃烧式净化装置的燃烧处理试验)

向水槽中注入水直至深度成为150mm，然后使泵等运转，而从喷雾喷嘴13以及13’喷出了水。另外，将丙烷(流量15L/min)与空气(流量440L/min)混合并且燃烧，从喷嘴导入于燃烧室1，同时将空气从四个含氧气体导入口各自以37.5L/min、合计以150L/min的流量介由侧面壁导入于燃烧室1。接着，将包含作为废气的硅烷(流量10L/min)的氮气(流量490L/min)，从四个喷嘴各以125L/min、合计以500L/min导入于燃烧室1而进行了燃烧处理。将硅烷的燃烧处理进行了20小时，然后从燃烧式净化装置取出陶瓷壁4’和金属壁4”并检查了表面，但是无法检测到裂纹等。

[实施例4]

(第2实施方式的燃烧式净化装置的制作、燃烧处理试验)

在实施例3的燃烧式净化装置的制作中，将燃烧室1的侧面壁4更换为图7、图8所示那样的结构，除此以外，与实施例3同样地操作从而制作出燃烧式净化装置。另外，与实施例1同样地操作地设置洗涤器，从而完成了图10所示那样的装置。使用该装置与实施例3同样地操作而进行了燃烧式净化装置的燃烧处理试验。其结果，从陶瓷壁4’和金属壁4”的表面无法检测到裂纹等。

如以上那样，关于本发明的废气的第2实施方式的燃烧式净化装置，如实施例所示那样，由于燃烧室的侧面壁的上部表面由陶瓷壁构成，燃烧室的侧面壁的下部表面由金属壁构成，因而不损害燃烧室的侧面壁的耐热性，即可抑制或者防止裂纹等。

附图标记说明

1 燃烧室，

2 将火焰导入到燃烧室的喷嘴，

3 将废气导入到燃烧室的喷嘴，

4 燃烧室的侧面壁，

4’ 通气性陶瓷壁，

4” 通气性的金属壁，

5 含氧气体流路，

6 含氧气体的导入口，

7 排出口，

8 金属支撑体，

8’ 从背后支撑陶瓷壁的金属支撑体，

8” 从下方支撑陶瓷壁的金属支撑体，

8”’ 从燃烧室侧支撑陶瓷壁的金属支撑体，

9 孔，

10 线状的间隙，

11 格子窗状的间隙，

12 冷却配管，

13 喷雾喷嘴，

13’ 喷雾喷嘴，

14 流量计，

15 泵，

16 废气的燃烧式净化装置与洗涤器设备之间的配管，

17 水槽，

18 排水管，

19 多孔板，

20 填充材料，

21 除雾器，

22 将处理后的气体向外部排出的排出口。

Claims (5)

1.一种废气的燃烧式净化装置，其具备：使由半导体制造工序排出的废气中所含的有害成分进行燃烧的燃烧室；将火焰导入到该燃烧室的喷嘴；将废气导入到该燃烧室的喷嘴；该燃烧室的侧面壁；设置于该侧面壁的外周的含氧气体流路；将含氧气体导入于该流路的含氧气体导入口；以及燃烧处理后的气体的排出口和喷雾喷嘴，其特征在于，燃烧室的侧面壁的上部表面是通气性陶瓷壁，燃烧室的侧面壁的下部表面是通气性的金属壁。

2.根据权利要求1所述的废气的燃烧式净化装置，其中，燃烧室的侧面壁是圆筒的形状。

3.根据权利要求1所述的废气的燃烧式净化装置，其中，含氧气体流路是环状的。

4.根据权利要求1所述的废气的燃烧式净化装置，其中，构成燃烧室的侧面壁的下部表面的通气性的金属壁的高度是燃烧室的侧面壁全体的高度的5～30％。

5.根据权利要求1所述的废气的燃烧式净化装置，其中，在燃烧室的排出侧设置粉化物的去除部和/或酸性气体的去除部。