DE102021213348A1

DE102021213348A1 - Behandlungsgasansaugstruktur und abgasbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021213348A1
Application number: DE102021213348.7A
Authority: DE
Inventors: Takafumi SEKINE; Kazutomo Miyazaki
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-06-23
Also published as: US20220193605A1; TW202238042A; US11511226B2; KR20220089628A; JP2022098007A; CN114645834A

Abstract

Eine Behandlungsgasansaugstruktur zum Verhindern der Erzeugung von Produkten aus einem Behandlungsgas auf Grund eines Temperaturabfalls wird offenbart. Die Behandlungsgasansaugstruktur weist eine Doppelrohrstruktur und eine Heizvorrichtung auf, die konfiguriert ist, um die Doppelrohrstruktur zu beheizen. Die Doppelrohrstruktur weist einen Behandlungsgasflussdurchlassteil auf, wo das Behandlungsgas fließt, und einen Unterteilungsteil, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsgasansaugstruktur und eine Abgasbehandlungsvorrichtung.
Beschreibung des Standes der Technik:
Eine Vakuumpumpenvorrichtung wird weithin als eine Herstellungsvorrichtung für beispielsweise Halbleiter, Flüssigkristalle, Solarpaneele, LEDs und so weiter verwendet. Bei diesen Herstellungsverfahren oder Ähnlichem wird eine Vakuumpumpe mit einer Vakuumkammer verbunden, und ein Behandlungsgas, welches in die Vakuumkammer eingeleitet wird, wird durch die Vakuumpumpe evakuiert bzw. abgesaugt.
Das von der Vakuumpumpe abzusaugende Gas weist schädliche entflammbare Gase auf, wie beispielsweise Silan-Gas (SiH₄), Dichlorsilan-Gas (SiH₂Cl₂) und Ammoniak (NH₃) oder halogenbasierte persistente bzw. beständige Gase, wie beispielsweise NF₃, ClF₃, SF₆, CHF₃, C₂F₆ und CF₄. Daher ist es nicht möglich, solche Gase direkt in die Atmosphäre freizugeben. Üblicherweise ist in der Vakuumpumpenvorrichtung eine Behandlungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zum Unschädlichmachen (ein Beispiel einer Abgasbehandlungsvorrichtung) zur Behandlung, damit das evakuierte bzw. abgesaugte Gas harmlos gemacht wird, in einer nachfolgenden Stufe der Vakuumpumpe vorgesehen. Es gibt zwei Arten von Prozessen zur Gasbehandlung, damit dieses harmlos gemacht wird: einen Nass-Typ, der Fremdstoffe und wasserlösliche Komponenten entfernt, indem er das Behandlungsgas in Kontakt mit einer Flüssigkeit bringt, und einen Verbrennungstyp, der das Behandlungsgas verbrennt.
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2017-211100
Bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung des Nass-Typs werden Produkte aus dem Behandlungsgas in einem Ansaugteil der Abgasbehandlungsvorrichtung erzeugt, wo das Behandlungsgas auf Grund eines Temperaturabfalls angesaugt wird, und diese Produkte können an dem Ansaugteil anhaften. Als ein Ergebnis kann die Abgasbehandlungsvorrichtung kaputt gehen oder eine Behandlungseffizienz des Behandlungsgases kann sich verringern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Behandlungsgasansaugstruktur und eine Abgasbehandlungsvorrichtung vorzusehen, um eine Erzeugung von Produkten aus einem Behandlungsgas auf Grund eines Temperaturabfalls zu verhindern.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Behandlungsgasansaugstruktur vorgesehen, die bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung anwendbar ist, und zwar zur Behandlung, um ein Behandlungsgas harmlos zu machen, indem es mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, wobei die Behandlungsgasansaugstruktur Folgendes aufweist: eine Doppelrohrstruktur; und eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Doppelrohrstruktur zu beheizen, wobei die Doppelrohrstruktur Folgendes aufweist: einen Behandlungsgasflussdurchlassteil, wo das Behandlungsgas fließt; und einen Unterteilungsteil, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Behandlungsgasansaugstruktur eine Wandstruktur auf, die mit der Doppelrohrstruktur verbunden ist, und die Heizvorrichtung weist dabei Folgendes auf: eine erste Heizstruktur, die konfiguriert ist, um einen ersten Heizraum aufzuheizen, der zwischen dem Behandlungsgasflussdurchlassteil und dem Unterteilungsteil geformt ist; und eine zweite Heizstruktur, die konfiguriert ist, um einen zweiten Heizraum aufzuheizen, der zwischen dem Unterteilungsteil und der Wandstruktur geformt ist.
In einem Ausführungsbeispiel weist die erste Heizstruktur eine erste Lieferstruktur für ein inertes Gas auf, die konfiguriert ist, um ein aufgeheiztes inertes Gas zum ersten Heizraum zu liefern, und/oder eine Heizung, die beim ersten Heizraum angeordnet ist, und dabei weist die zweite Heizstruktur eine zweite Lieferstruktur für ein inertes Gas auf, die konfiguriert ist, um ein aufgeheiztes inertes Gas zum zweiten Heizraum zu liefern, und/oder eine Heizung, die beim zweiten Heizraum angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Doppelrohrstruktur Folgendes auf: einen Öffnungsteil, der konfiguriert ist, um einen Flussdurchlass eines inerten Gases, das von der ersten Lieferstruktur für inertes Gas geliefert wird und durch den ersten Heizraum läuft, zu verengen; und einen Öffnungsteil, der konfiguriert ist, um einen Flussdurchlass eines inerten Gases, das von der zweiten Lieferstruktur für inertes Gas geliefert wurde und durch den zweiten Heizraum läuft, zu verengen.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Behandlungsgasansaugstruktur vorgesehen, die bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung anwendbar ist, und zwar zur Behandlung, um eine Behandlungsgas harmlos zu machen, indem es mit Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, wobei sie Folgendes aufweist: eine ringförmige Flussdurchlassstruktur; und eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, um die ringförmige Flussdurchlassstruktur aufzuheizen, wobei die ringförmige Flussdurchlassstruktur Folgendes aufweist: einen Behandlungsgasflussdurchlassteil, wo das Behandlungsgas fließt; und einen ringförmigen Labyrinth- bzw. Zickzack-Flussdurchlassteil, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Zickzack-Flussdurchlassteil Folgendes auf: einen ersten ringförmigen Vorsprung, der an einer Außenfläche des Behandlungsgasflussdurchlassteils geformt ist; und einen zweiten ringförmigen Vorsprung, der sich in einer Richtung nahe zur Außenfläche des Behandlungsgasflussdurchlassteils erstreckt.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Heizvorrichtung eine Lieferstruktur für inertes Gas auf, die konfiguriert ist, um ein aufgeheiztes inertes Gas zu dem Zickzack-Flussdurchlassteil zu liefern.
In einem Ausführungsbeispiel ist ein Abgasbehandlungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist: ein Ansauggehäuse, welches eine Behandlungsgasansaugstruktur aufweist, die oben beschrieben wurde; und einen Teil zum Formen eines Flüssigkeitsfilms, der konfiguriert ist, um einen Flüssigkeitsfilm an einer inneren Wandfläche des Ansauggehäuses zu formen.
Die Behandlungsgasansaugstruktur weist eine Heizvorrichtung zum Beheizen der Doppelrohrstruktur auf. Daher kann die Behandlungsgasansaugstruktur eine Erzeugung von Produkten aus einem Behandlungsgas auf Grund eines Temperaturabfalls verhindern.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Abgasbehandlungsvorrichtung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Behandlungsgasansaugstruktur zeigt;
3 ist eine Ansicht, die einen Fluss eines inerten Gases zeigt, das zu einer Doppelrohrstruktur geliefert wird;
4 ist eine Ansicht, die einen Effekt der Doppelrohrstruktur einschließlich eines Öffnungsteils zeigt;
5 ist eine Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Heizvorrichtung zeigt,
6 ist eine Ansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Behandlungsgasansaugstruktur zeigt; und
7 ist eine Ansicht, die einen Fluss eines inerten Gases mit hoher Temperatur zeigt, das zu einem Zickzack-Flussdurchlassteil geliefert wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ausführungsbeispiele werden unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den unten beschriebenen Zeichnungen werden die gleichen oder äquivalente Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen markiert, und sich wiederholende Erklärungen werden weggelassen. Die Abgasbehandlungsvorrichtung in den Ausführungsbeispielen ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung des Nass-Typs zur Behandlung, damit das Behandlungsgas harmlos gemacht wird, indem es in Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht wird, und wobei es als eine der Herstellungseinrichtungen für Halbleiter, Flüssigkristalle, Solarpaneele oder LEDs und so weiter verwendet werden kann.
1 ist eine Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Abgasbehandlungsvorrichtung zeigt. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 ist vorgesehen, um ein Gas (Prozess- bzw. Behandlungsgas) von einer Vakuumpumpe harmlos zu machen. Eine (nicht gezeigte) Vakuumpumpe ist mit der primären Seite (stromaufwärts gelegenen Seite) der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 verbunden. Die Abgasbehandlungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels kann alleine verwendet werden, um das Gas von der Vakuumpumpe harmlos zu machen, oder sie kann zusammen mit einer anderen Abgasbehandlungsvorrichtung (beispielsweise einer Einrichtung zum Unschädlichmachen) verwendet werden, wie beispielsweise mit einem Verbrennungstyp. Wenn beispielsweise alle Gase, die entfernt werden sollen, die in dem Gas enthalten sind, das durch die Vakuumpumpe evakuiert bzw. abgesaugt wurde, wasserlösliche Komponenten sind, kann die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 alleine verwendet werden. Wenn die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 in Kombination mit einer anderen Abgasbehandlungsvorrichtung verwendet wird, ist es vorzuziehen, dass die andere Abgasbehandlungsvorrichtung mit der nachfolgenden Stufe der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 verbunden wird.
Wie in 1 gezeigt, weist die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 ein Ansauggehäuse 20 auf, in welches das Behandlungsgas von einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe gezogen wird, weiter ein Flüssigkeitstankgehäuse 40, das mit dem Ansauggehäuse 20 verbunden ist, und ein Behandlungsgehäuse 50, das mit dem Flüssigkeitstankgehäuse 40 verbunden ist. Das Flüssigkeitstankgehäuse 40 und das Behandlungsgehäuse 50 können als ein einziges Gehäuse integriert sein.
Das Behandlungsgas, das in das Ansauggehäuse 20 eingesaugt wird, wird durch das Flüssigkeitstankgehäuse 40 und das Behandlungsgehäuse 50 behandelt und dann nach außen ausgelassen oder weiter in eine andere Abgasbehandlungsvorrichtung eingeleitet. Das Ansauggehäuse 20, das Flüssigkeitstankgehäuse 40 und das Behandlungsgehäuse 50 sind in einem Gehäuse 11 angeordnet, und eine Ablaufwanne 13 ist an einem Boden des Gehäuses 11 vorgesehen. Die Ablaufwanne 13 weist einen Lecksensor 14 zum Detektieren von Feuchtigkeit auf. Der Lecksensor 14 ist konfiguriert, um eine Leckage aus den Komponenten in die Vorrichtung zu überwachen.
Die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 weist eine Steuervorrichtung 99 auf, um jeden Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 zu steuern. Die Steuervorrichtung 99 weist beispielsweise einen Speicher auf, der verschiedene Einstelldaten und verschiedene Programme speichert, und eine CPU, welche die Programme in dem Speicher ausführt.
Das Ansauggehäuse 20 des Ausführungsbeispiels ist insgesamt zylindrisch geformt. Die Form des Ansauggehäuses 20 ist nicht auf die zylindrische Form eingeschränkt, sondern kann irgendeine Form sein. Ein unteres Ende (Abschlussseite) des Ansauggehäuses 20 ist in dem Flüssigkeitstankgehäuse 40 angeordnet. Eine Öffnung an dem unteren Ende des Ansauggehäuses 20 bildet einen Auslass 24, der das Behandlungsgas von dem Ansauggehäuse 20 in das Flüssigkeitstankgehäuse 40 leitet.
Ein Ansauganschluss 22 ist nahe einem oberen Ende des Ansauggehäuses 20 geformt, der mit der (nicht gezeigten) Vakuumpumpe über ein Ansaugrohr 23 verbunden ist. Das Behandlungsgas, das in das Ansauggehäuse 20 durch den Ansauganschluss 22 gesaugt wird, wird durch den Auslass 24 in das Flüssigkeitstankgehäuse 40 geleitet.
Eine (nicht gezeigte) Rohrheizung kann in dem Ansauggehäuse 23 vom Ansauganschluss 22 zur Vakuumpumpe vorgesehen sein. Die Rohrheizung heizt das Ansaugrohr 23 auf eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 180 °C) auf, wenn das Behandlungsgas durch das Ansaugrohr 23 läuft, und verschiedene Heizungen, wie beispielsweise eine Mantelheizung, können eingesetzt werden. Die Rohrheizung kann dagegen wirken, dass Fremdstoffe sich in dem Ansaugrohr 23 und dem Ansauganschluss 22 ansammeln. Ein Druckmessgerät, das zur Messung eines Druckes des Behandlungsgases konfiguriert ist, kann in einem Gasflussdurchlass (beispielsweise Ansauganschluss 22, Ansaugrohr 23 usw.) des Ansauggehäuses 20 vorgesehen sein, um eine Blockage oder Nicht-Blockage des Rohrs zu überwachen.
Ein Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms ist zwischen dem Ansauganschluss 22 und dem Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 vorgesehen, um einen Flüssigkeitsfilm (nasse Wand) Lf an einer Innenwandfläche des Ansauggehäuses 20 zu formen. Der Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms des Ausführungsbeispiels ist entlang des gesamten Umfangs in Umfangsrichtung des ringförmigen Ansauggehäuses 20 vorgesehen. Das Formen des Flüssigkeitsfilms Lf an der inneren Wandfläche durch den Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms gestattet, dass fremde Substanzen bzw. Fremdstoffe durch den Flüssigkeitsfilm nahe der inneren Wandfläche eines Rohrs 21 weggewischt bzw. gespült werden, was dagegen wirkt, dass Fremdstoffe, wie beispielsweise Reaktionsnebenprodukte, an dem Rohr 21 abgelagert werden. Im Folgenden werden Reaktionsnebenprodukte einfach als Produkte bezeichnet.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein Schaber 32 an dem oberen Ende des Ansauggehäuses 20 vorgesehen. Der Schaber 32 wird andauernd oder von Zeit zu Zeit betätigt, um mechanisch die Produkte abzuschaben, die an der inneren Wandfläche des Ansauggehäuses 20 anhaften. Als eine Folge wirkt der Schaber gegen das Anhaften der Produkte an der inneren Wandfläche des Ansauggehäuses 20.
Wie in 1 gezeigt, ist die untere Endseite des Ansauggehäuses 20 innerhalb des Flüssigkeitstankgehäuses 40 angeordnet, und der Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 öffnet sich in das Flüssigkeitstankgehäuse 40. Das Flüssigkeitstankgehäuse 40 ist ein Zirkulationstank zum Speichern von Flüssigkeit und zur Wiederverwendung der gespeicherten Flüssigkeit für die Behandlung der Abgasbehandlungsvorrichtung 10.
Das Flüssigkeitstankgehäuse 40 hat einen Flüssigkeitstank 42a, in welchen die Flüssigkeit beispielsweise als der Flüssigkeitsfilm Lf fließt. Der Flüssigkeitstank 42a hat ein Wehr bzw. einen Überlauf 44 auf der stromabwärts liegenden Seite, d.h. auf der Seite des Behandlungsgehäuses 50, und zwar vom Auslass 24 des Ansauggehäuses 20. Auf der stromabwärts liegenden Seite des Überlaufs 44 sind Flüssigkeitstanks 42b und 42c in dem unteren Teil des Behandlungsgehäuses 50 angeordnet, und ein Filter 45 ist zwischen den Flüssigkeitstanks 42b und 42c angeordnet.
Die Flüssigkeit, die von dem Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 herunterfließt, tritt einmal in den Flüssigkeitstank 42a ein. Dann fließt die Flüssigkeit, die in dem Flüssigkeitstank 42a gespeichert ist, über den Überlauf 44 und fließt in den Flüssigkeitstank 42b, läuft durch den Filter 45 und fließt in den Flüssigkeitstank 42c. Die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42c hat einen Flüssigkeitsauslass 43. Die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42c wird durch den Flüssigkeitsauslass 43 ausgelassen.
Der Flüssigkeitstank 42a weist eine Wand 40a auf, welche die Oberseite, Unterseite und Seite umschließt, und eine Wand 47, welche den Flüssigkeitstank 42a von dem Flüssigkeitstank 42b abteilt. Die Wand 47 hat eine Öffnung 47a, welche den Flüssigkeitstank 42a und den Flüssigkeitstank 42b verbindet, und ein Teil der Wand 47 unter der Öffnung 47a bildet den Überlauf 44. Der Flüssigkeitstank 42a ist ein Überlauf-Flüssigkeitstank, in welchem die gespeicherte Flüssigkeit über den Überlauf 44 fließt und in den Flüssigkeitstank 42b fließt, so dass das Flüssigkeitsniveau in dem Flüssigkeitstank 42a auf einem stabilen Niveau gehalten wird.
Der Flüssigkeitstank 42a ist mit einer oder mehreren Sprühdüsen 46 versehen. In diesem Beispiel sind die Sprühdüsen 46 in gleichen Intervallen um das Rohr 21 des Ansauggehäuses 20 vorgesehen und angeordnet. Obwohl 1 zwei Sprühdüsen 46 zeigt, kann die Anzahl der Sprühdüsen 46 drei oder mehr sein.
Jede Sprühdüse 46 ist an einer Seite des Ansauggehäuses 20 über dem Auslass 24 angeordnet. Jede Sprühdüse 46 ist in Strömungsmittelverbindung mit dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72a und ist konfiguriert, um eine Lieferung der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72a aufzunehmen. Jede Sprühdüse 46 weist eine erste Sprühdüse 461 auf, welche die Flüssigkeit nach oben sprüht, und eine zweite Sprühdüse 462, welche die Flüssigkeit nach unten sprüht.
Die erste Sprühdüse 461 ist konfiguriert, um die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42a nach oben zu sprühen und zu sprenkeln und die Wand des Flüssigkeitstanks 42a und eine Außenfläche des Ansauggehäuses 20 mit der Flüssigkeit zu bedecken. Die zweite Sprühdüse 462 ist konfiguriert, um die Flüssigkeit auf den Teil um den Auslass 24 am unteren Ende des Ansauggehäuses 20 in dem Flüssigkeitstank 42a zu sprühen und zu sprenkeln. Die zweite Sprühdüse 462 kann weiter konfiguriert sein, um die Flüssigkeit an die Wand des Flüssigkeitstanks 42a zu sprühen und zu sprenkeln.
Durch Sprühen der Flüssigkeit aus jeder Sprühdüse 46 wird das Behandlungsgas, das in den Flüssigkeitstank 42a eingeleitet wird, in Kontakt mit der Flüssigkeit gebracht, um das Behandlungsgas zu hydrolisieren und die Produkte zum Zeitpunkt der Hydrolyse können durch die versprühte Flüssigkeit in die gespeicherte Flüssigkeit abgeführt werden. Es ist möglich, dagegen zu wirken, dass die Produkte in dem Flüssigkeitstankgehäuse 40 schwimmen.
Durch Sprühen der Flüssigkeit aus jeder Sprühdüse 46 in das gesamte Innere des Flüssigkeitstanks 42a kann die gesamte Innenseite des Flüssigkeitstanks 42a (die Wand des Flüssigkeitstanks 42a, das Ansauggehäuse 20 usw.) mit der Flüssigkeit bedeckt werden. Als eine Folge kann die gesamte Schnittstelle bzw. Grenzfläche, welche die Anhaftung der Produkte bewirkt, mit dem Flüssigkeitsfilm bedeckt werden, und die Anhaftung des Produktes an der Wandfläche des Flüssigkeitstanks 42a und an dem Ansauggehäuse 20 kann vermindert bzw. verhindert werden. Da die erste Sprühdüse 461 die Flüssigkeit nach oben sprüht, kann auch ein Deckenteil des Flüssigkeitstankgehäuses 40 in effektiver Weise mit der Flüssigkeit bedeckt werden.
Außerdem können die Produkte, die durch die Reaktion zwischen dem Behandlungsgas und der Flüssigkeit in der Umgebung des Auslasse 24 des Ansauggehäuses 20 erzeugt werden, durch Sprühen der Flüssigkeit von einer Stelle um den Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 mittels der zweiten Sprühdüse 462 in die gespeicherte Flüssigkeit herabfallen bzw. heruntergeleitet werden. Dies wirkt weiter gegen die Verteilung der Produkte aus der Umgebung des Auslasses 24 des Ansauggehäuses 20.
In 1 ist eine Eduktor- bzw. Ausgabevorrichtung 48 in dem Flüssigkeitstank 42a angeordnet. Die Ausgabevorrichtung 48 ist eine Vorrichtung, die durch eine Antriebsflüssigkeit bzw. ein Antriebsströmungsmittel angetrieben wird, die eine Menge der Flüssigkeit ansaugt, die mehrfach so groß ist wie die Antriebsflüssigkeit, und welche die angesaugte Flüssigkeit zusammen mit der Antriebsflüssigkeit auslässt. Die Ausgabevorrichtung 48 ist nahe der Flüssigkeitsoberfläche in der gespeicherten Flüssigkeit des Flüssigkeitstanks 42a angeordnet und ist so orientiert, dass sie die gespeicherte Flüssigkeit ansaugt und die Flüssigkeit zu der stromabwärts liegenden Seite (Seite des Flüssigkeitstanks 42b) auslässt. Das Ansaugen und Auslassen der Flüssigkeit durch die Eduktor- bzw. Ausgabevorrichtung 48 wälzt die gespeicherte Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42a um. Die Umwälzung der gespeicherten Flüssigkeit durch die Ausgabevorrichtung 48 löst die Produkte in der gespeicherten Flüssigkeit in die gespeicherte Flüssigkeit und wirkt dagegen, dass die Produkte in der gespeicherte Flüssigkeit bleiben oder schwimmen. Die Ausgabevorrichtung 48 wird beispielsweise mit der Antriebsflüssigkeit von einem Flüssigkeitsflussdurchlass 72a beliefert, saugt die gespeicherte Flüssigkeit an und lässt sie zusammen mit der Antriebsflüssigkeit aus.
Das Behandlungsgehäuse 50 ist mit dem Flüssigkeitstankgehäuse 40 verbunden und lässt das Behandlungsgas aus, welches aus dem Flüssigkeitstankgehäuse 40 fließt, und zwar nach einer weiteren Ausschluss- bzw. Ableitungsbehandlung. Das Behandlungsgehäuse 50 weist einen Duschtank 51a, einen Duschtank 51b und einen Duschtank 51c auf. Der Duschtank 51a ist von dem Duschtank 51b durch eine Wand 50a getrennt, und der Duschtank 51b ist von dem Duschtank 51c durch eine Wand 50b getrennt. In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Flüssigkeitstank 42b und ein Flüssigkeitstank 42c unter den entsprechenden Duschtanks 51a und 51b vorgesehen.
Der Flüssigkeitstank 42b ist von dem Flüssigkeitstank 42a durch die Wand 47 abgeteilt und ist so konfiguriert, dass die Flüssigkeit, die über den Überlauf 44 unter der Öffnung 47a in der Wand 47 fließt, dort hinein fließt. Die stromabwärts liegende Seite des Flüssigkeitstanks 42b ist von dem Flüssigkeitstank 42c durch die Wand 50a abgeteilt, so dass die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42b durch den Filter 45 in den Flüssigkeitstank 42c fließt, der in der Öffnung der Wand 50a vorgesehen ist.
Der Flüssigkeitstank 42c ist von dem Flüssigkeitstank 42b durch die Wand 50a abgeteilt und ist stromabwärts des Flüssigkeitstanks 42b angeordnet. Die Flüssigkeit von dem Flüssigkeitstank 42b fließt in den Flüssigkeitstank 42c, nachdem Produkte und andere fremde Substanzen bzw. Fremdstoffe durch den Filter 45 entfernt worden sind. Die Ausgabevorrichtung 48b ist in dem Flüssigkeitstank 42c angeordnet. Die Ausgabevorrichtung 48b ist so orientiert, dass sie die Flüssigkeit zu dem Filter 45 hin ausgibt. Die Ausgabe der Flüssigkeit durch die Ausgabevorrichtung 48b wirkt gegen eine Verstopfung des Filters 45. Ein Wasserniveaumessgerät 41 ist in dem Flüssigkeitstank 42c vorgesehen und das Wasserniveau des Flüssigkeitstanks 42c wird durch eine Pumpe 81 und/oder ein Ablaufventil 84, welche unten beschrieben werden, so gesteuert, dass es in einem vorbestimmten Bereich ist (zwischen einer vorbestimmten ersten Schwelle und einer zweiten Schwelle), und zwar unter Verwendung eines detektierten Wertes des Wasserniveaumessgerätes 41.
Der Duschtank 51a auf einer ersten Stufe bzw. Bühne weist zwei Sprühdüsen 52 auf, die in einer vertikalen Linie ausgerichtet sind, und eine Sprühdüse oder Einspritzdüse 53, die über der Sprühdüse 52 angeordnet ist. Die Sprühdüsen 52 werden mit der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72b beliefert und sprühen die Flüssigkeit nach unten. Die Sprühdüse oder Einspritzdüse 53 wird mit der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72b beliefert und sprüht die Flüssigkeit nach unten und nach oben. Das Behandlungsgas von dem Flüssigkeitstank 42a fließt durch den Duschtank 51a von unten nach oben und fließt in den Duschtank 51b der zweiten Stufe bzw. Bühne nahe dem oberen Ende des Duschtanks 51a.
Während es durch den Duschtank 51a läuft, kommt das Behandlungsgas in Kontakt mit der Flüssigkeit, die durch die Sprühdüsen 52, die Sprühdüse oder Einspritzdüse 53 versprüht wird und wird hydrolysiert. Ein Überdruckauslassanschluss 65 ist an einem oberen Teil des Duschtanks 51a vorgesehen. Der Überdruckauslassanschluss 65 lässt den Druck in dem Tank ab, wenn ein übermäßig großer Druck in dem Tank vorliegt.
Der Duschtank 51b der zweiten Stufe weist eine Sprühdüse oder Einspritzdüse 53, eine Sprühdüse 52, die unter der Sprühdüse oder Einspritzdüse 53 angeordnet ist, und eine Einspritzdüse 54 auf, die unter der Sprühdüse 52 angeordnet ist. Die Sprühdüse 52, die Sprühdüse oder Einspritzdüse 53 sind ähnlich den Sprühdüsen 52 und der Sprühdüse oder Einspritzdüse 53, die in dem Duschtank 51a der ersten Stufe angeordnet sind, und wird mit der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72b beliefert. Die Einspritzdüse 54 wird mit der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72a beliefert und sprüht die Flüssigkeit gegen die Flüssigkeitsfläche in dem Flüssigkeitstank 42c.
Das Behandlungsgas vom Duschtank 51a fließt durch den Duschtank 51b von oben nach unten und fließt dann aus dem unteren Ende des Duschtanks 51b in den Duschtank 51c der dritten Stufe. Während es durch den Duschtank 51b läuft, kommt das Behandlungsgas in Kontakt mit der Flüssigkeit, die durch die Sprühdüse 52, die Sprühdüse oder Einspritzdüse 53 und die Einspritzdüse 54 versprüht oder eingespritzt wird, und wird dadurch hydrolysiert. Die Flüssigkeit, die durch die Einspritzdüse 54 versprüht wird, durchmischt die Produkte, die auf der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitstank 42c fließen und löst sie in der Flüssigkeit.
Der Duschtank 51c der letzten Stufe weist zwei Raschig-Ring- bzw. Schütt-Füllkörper-Schichten 57 auf, die Seite an Seite oben und unten angeordnet sind, weiter eine Sprühdüse 55, welche die Flüssigkeit zu der unteren Schütt-Füllkörper-Schicht 57 sprüht, und eine Sprühdüse 56, welche die Flüssigkeit zu der oberen Schütt-Füllkörper-Schicht 57 sprüht. Eine Nebelfalle 61 ist mit einem oberen Ende des Duschtanks 51c verbunden, und das Behandlungsgas wird aus einem Auslassanschluss 62 durch die Nebelfalle 61 ausgelassen.
Die Schütt-Füllkörper-Schicht 57 ist konfiguriert, um eine Erzeugung von Nebel zu verhindern und wird durch Laminieren bzw. Übereinanderlegen einer Anzahl von Kunststoffringen geformt. Die Sprühdüse 55 nimmt eine Lieferung der Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsflussdurchlass 72b auf und sprüht die Flüssigkeit nach unten zu der unteren Schütt-Füllkörper-Schicht 57 hin. Die Sprühdüse 56 nimmt eine Lieferung von frischem Wasser (beispielsweise Leitungswasser) aus dem Flüssigkeitsflussdurchlass 63 auf und sprüht die Flüssigkeit nach unten zu der oberen Schütt-Füllkörper-Schicht 57. Ein Flussmessgerät 64 ist in dem Flüssigkeitsflussdurchlass 63 vorgesehen und die Menge an frischem Wasser, die durch die Sprühdüsen 56 geliefert wird, wird basierend auf dem detektierten Wert des Flussmessgerätes 64 gesteuert.
Die Nebelfalle 61 weist eine oder mehrere Ablenkplatten auf, um Feuchtigkeit aus dem zerstäubten Behandlungsgas zu entfernen und das Behandlungsgas in einem gasförmigen Zustand auszulassen. Das Behandlungsgas aus dem Duschtank 51b fließt von dem Boden nach oben durch den Duschtank 51c, kommt in Kontakt mit der Flüssigkeit, die durch die Sprühdüsen 55 und 56 versprüht wird, wird weiter hydrolysiert, wird durch die Nebelfalle 61 in den gasförmigen Zustand zurückgebracht und wird aus dem Auslass 62 ausgelassen.
Die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 dieses Ausführungsbeispiels weist eine Pumpe 81 auf, um die Flüssigkeit zu pumpen, die aus dem Flüssigkeitsauslass 43 des Flüssigkeitstanks 42c ausgelassen wird. Die Flüssigkeitsflussdurchlässe 71 und 72, die mit der Pumpe 81 verbunden sind, können mit einem (nicht gezeigten) Entfernungsmechanismus zur Entfernung von Fremdstoffen usw. versehen sein, die in der Flüssigkeit enthalten sind. Die Pumpe 81 liefert die Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsauslass 43 ausgelassen wurde, an die Sprühdüsen 46 und 52 und an die Einspritzdüsen 54 über die Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsflussdurchlässe 72 und 72a.
Die Pumpe 81 liefert die Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsauslass 43 ausgelassen wurde, an die Sprühdüsen 52, die Sprühdüsen oder Einspritzdüsen 53, die Sprühdüse 55 und die Sprühdüse 56 über die Flüssigkeitsflussdurchlässe 72 und 72b. Die Pumpe 81 liefert auch die Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsauslass 43 ausgelassen wurde, an den Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms des Ansauggehäuses 20 über die Flüssigkeitsflussdurchlässe 72 und 72c. Durch Wiederverwendung der Flüssigkeit, die in den Flüssigkeitstanks 42a bis 42c gespeichert ist, ist es in dieser Weise möglich, die Betriebskosten zu verringern und zum Umweltschutz beizutragen.
Ein Flussmessgerät 83 ist in dem Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsflussdurchlass 72c vorgesehen. Durch Steuerung der Pumpe 81 basierend auf einem Detektionsergebnis des Flussmessgerätes 83 kann die Flussrate der Flüssigkeit zu dem Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms eingestellt werden, um in geeigneter Weise die Dicke des Flüssigkeitsfilms Lf usw. zu steuern. Beispielsweise wird die Dicke des Flüssigkeitsfilms Lf so gesteuert, dass dem Druckabfall des Behandlungsgases entgegengewirkt wird, und einer Zerstreuung bzw. einem Verspritzen der Produkte entgegengewirkt wird. Das Flussmessgerät 83 kann ein Flusssteuerventil sein, welches eine Funktion der Steuerung der Flussrate zusätzlich zu der Detektion der Flussrate hat. Beispielsweise kann ein Regelungsgerät bzw. CLC (Closed Loop Controller = Regelungsgerät mit geschlossener Regelschleife) eingesetzt werden, um automatisch das Flusssteuerventil so zu steuern, dass die Flussrate ein eingestellter Wert wird, und zwar basierend auf dem detektierten Wert des Flussmessgerätes. Ein Flussmessgerät 82 kann in dem Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsmittelflussdurchlass 72 installiert sein, um die Gesamtflussrate der Flüssigkeit von der Pumpe 81 zu überwachen und zu steuern. Das Flussmessgerät 82 kann die gleiche Funktion der Steuerung der Flussrate haben wie das Flussmessgerät. 83.
Die Flüssigkeit, die aus dem Flüssigkeitsauslass 83 durch die Pumpe 81 ausgegeben wird, wird zu einer Außenseite der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 durch den Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsflussdurchlass 71 ausgegeben, und zwar in Übereinstimmung mit dem Öffnen und Schließen des Auslassventils 84, das in dem Strömungsmittel- bzw. Flüssigkeitsflussdurchlass 71 vorgesehen ist. In einem Beispiel wird die Pumpe 81 konstant zur Zirkulation der Flüssigkeit während der Behandlung des Behandlungsgases betrieben, und das Öffnen und Schließen des Auslassventils wird so gesteuert, dass das Wasserniveau in dem Flüssigkeitstank 42c innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist (zwischen einer vorbestimmten ersten Schwelle und einer zweiten Schwelle), und zwar basierend auf dem Detektionswert des Wasserniveaumessgerätes 41, das in dem Flüssigkeitstank 42c installiert ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann, da der Auslass 24 von der Flüssigkeitsoberfläche des Flüssigkeitstanks 42a getrennt ist, gegen den Druckabfall des Behandlungsgases, welches aus dem Auslass 24 fließt, gewirkt werden, eine Flussgeschwindigkeit des Behandlungsgases kann verbessert werden und eine Behandlungsgeschwindigkeit der Abgasbehandlungsvorrichtung kann vergrößert werden. Außerdem kann die Enge bzw. geringe Distanz zwischen dem Auslass 24 und der Flüssigkeitsoberfläche der gespeicherten Flüssigkeit gegen ein Verspritzen der Produkte in die Umgebung wirken.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann weiter die Höhe der Flüssigkeitsoberfläche direkt unter dem Auslass 24 stabil gehalten werden, da der Flüssigkeitstank 42a ein Flüssigkeitstank des Überflusstyps bzw. ein Überflussflüssigkeitstank ist, und dies kann gegen eine Erhöhung des Druckabfalls des Behandlungsgases und das Verspritzen der Produkte wirken.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sprüht die Sprühdüse 46 die Flüssigkeit an die gesamte Innenseite des Flüssigkeitstanks 42a (die gesamte Konfiguration über der Flüssigkeitsoberfläche), um die Grenzfläche in dem Flüssigkeitstank 42a mit der Flüssigkeit zu bedecken, wodurch gegen die Anhaftung der Produkte an der Konfiguration bzw. den Komponenten innerhalb des Flüssigkeitstanks 42 gewirkt wird. Da außerdem die Sprühdüse 46 auch die Flüssigkeit auf den Teil bzw. Bereich um den Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 sprüht, können die Produkte, die durch die Reaktion zwischen dem Behandlungsgas und der Flüssigkeit in der Umgebung des Auslasses 24 des Ansauggehäuses 20 erzeugt werden, in die gespeicherte Flüssigkeit fallengelassen bzw. heruntergewaschen werden. Dies wirkt dagegen, dass die Produkte nahe dem Auslass 24 des Ansauggehäuses 20 verspritzt werden. Da der Flüssigkeitsfilm Lf, der in dem Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms des Ansauggehäuses 20 geformt wird, aus dem Auslass 24 herausfließt, wird außerdem gegen ein Verspritzen der Produkte am Auslass 24 in dieser Hinsicht gewirkt.
Wenn die Temperatur innerhalb des Ansauggehäuses 20 niedrig ist, besteht ein Risiko, dass die Produkte auf Grund des Temperaturabfalls aus dem Behandlungsgas erzeugt werden, welches in das Ansauggehäuse 20 gesaugt wird. Wenn dieses Produkt an der Innenseite des Ansauggehäuses 20 anhaftet, kann die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 versagen, oder die Behandlungseffizienz des Behandlungsgases kann sich verringern.
Daher weist das Ansauggehäuse 20 der Abgasbehandlungsvorrichtung 10 eine Behandlungsgasansaugstruktur 100 auf, die an einem oberen Teil des Ansauggehäuses 20 angeordnet ist. Die Behandlungsgasansaugstruktur 100 kann für die Abgasbehandlungsvorrichtung 10 anwendbar sein, um das Behandlungsgas zu behandeln, so dass es harmlos gemacht wird, indem es in Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht wird. Die Struktur der Behandlungsgasansaugstruktur 100 wird unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
2 ist eine Querschnittsansicht, welche die Behandlungsgasansaugstruktur zeigt. Das Ansaugrohr 23 und der Schaber 32 sind in 2 nicht gezeigt. Wie in 2 gezeigt, weist die Behandlungsgasansaugstruktur 100 eine Doppelrohrstruktur 101 und eine Heizvorrichtung 102 zum Beheizen der Doppelrohrstruktur 101 auf. Die Doppelrohrstruktur 101 weist einen Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 auf, durch welchen das Behandlungsgas fließt, welches von dem Ansauganschluss 22 eingeleitet wurde, und einen Unterteilungsteil 106, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 angeordnet ist.
Sowohl der Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 als auch der Unterteilungsteil 106 haben eine zylindrische Form. Der Unterteilungsteil 106 umgibt den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105, und der Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 und der Unterteilungsteil 106 sind konzentrisch angeordnet.
Die Behandlungsgasansaugstruktur 100 weist eine Rohrstruktur 110 auf, welche den Ansauganschluss 22 und eine Rohrbasis 108 aufweist. Die Rohrstruktur 110 ist mit der Doppelrohrstruktur 101 verbunden und ist über der Doppelrohrstruktur 101 angeordnet. In diesem Zustand ist die Rohrstruktur 110 mit der Doppelrohrstruktur 101 verbunden.
Die Behandlungsgasansaugstruktur 100 weist eine Wandstruktur 115 auf, die mit der Doppelrohrstruktur 101 verbunden ist. Die Wandstruktur 115 ist unter der Doppelrohrstruktur 101 angeordnet. Daher ist die Doppelrohrstruktur 101 zwischen der Rohrstruktur 110 und der Wandstruktur 115 angeordnet. Der Teil 26 zum Formen eines Flüssigkeitsfilms, der in 1 gezeigt ist, ist auch in der Wandstruktur 115 vorgesehen, und der Flüssigkeitsfilm Lf wird an einer Innenfläche der Wandstruktur 115 geformt.
Ein ringförmiges Dichtungsglied (beispielsweise eine Dichtung) 119 ist zwischen der Doppelrohrstruktur 101 und der Wandstruktur 115 angeordnet. Insbesondere hat die Doppelrohrstruktur 101 (genauer gesagt, der Unterteilungsteil 106) einen Flanschteil 116, der sich von seiner Außenumfangsfläche 106a nach außen erstreckt, und die Wandstruktur 115 hat einen Flanschteil 117, der sich von seiner Außenumfangsfläche 115a nach außen erstreckt. Das Dichtungsglied 119 ist zwischen dem Flanschteil 116 der Doppelrohrstruktur 101 und dem Flanschteil 117 der Wandstruktur 115 angeordnet.
Die Heizvorrichtung 102 weist eine erste Heizstruktur 120 auf, um einen ringförmigen ersten Heizraum Hs1 zu beheizen, der zwischen dem Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 und dem Unterteilungsteil 106 geformt ist, und eine zweite Heizstruktur 121, um einen ringförmigen zweiten Heizraum Hs2 zu beheizen, der zwischen dem Unterteilungsteil 106 und der Wandstruktur 115 geformt ist. Der zweite Heizraum Hs2 ist außerhalb des ersten Heizraums Hs1 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel haben die ersten Heizstruktur 120 und die zweite Heizstruktur 121 die gleiche Struktur. Sowohl die erste Heizstruktur 120 als auch die zweite Heizstruktur 121 ist eine Struktur zum Liefern eines inerten Gases, um ein inertes Gas (beispielsweise Stickstoffgas (N₂-Gas)), das auf eine vorbestimmte Temperatur (auf beispielsweise 180 °C) aufgeheizt wurde, an die Doppelrohrstruktur 101 zu liefern.
Da die Behandlungsgasansaugstruktur 100 die Heizvorrichtung 102 zum Beheizen der Doppelrohrstruktur 101 aufweist, kann die Behandlungsgasansaugstruktur 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Erzeugung von Produkten aus dem Behandlungsgas auf Grund des Temperaturabfalls verhindern.
Die erste Heizstruktur 120 weist ein erstes Gaslieferrohr 125 auf, welches mit dem ersten Heizraum Hs1 in Verbindung steht, eine erste Gasleitung 126, die mit dem ersten Gaslieferrohr 125 verbunden ist, und eine Gaslieferquelle 127 zum Liefern von aufgeheiztem inerten Gas an den ersten Heizraum Hs1 durch die erste Gasleitung 126 und das erste Gaslieferrohr 125.
In ähnlicher Weise weist die zweite Heizstruktur 121 ein zweites Gaslieferrohr 130 in Verbindung mit dem zweiten Heizraum Hs2 auf, weiter eine zweite Gasleitung 131, die mit dem zweiten Gaslieferrohr 130 verbunden ist, und eine Gaslieferquelle 132 zum Liefern von aufgeheiztem inerten Gas an den zweiten Heizraum Hs2 durch die zweite Gasleitung 131 und das zweite Gaslieferrohr 130.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Gaslieferrohr 125 über dem zweiten Gaslieferrohr 130 angeordnet und ist mit einem oberen Teil des Unterteilungsteils 106 verbunden. Das zweite Gaslieferrohr 130 ist unter dem ersten Gaslieferrohr 125 angeordnet und ist mit einem unteren Teil des Unterteilungsteils 106 verbunden (genauer gesagt mit dem Flanschteil 116).
3 ist eine Ansicht, die einen Fluss von inertem Gas zeigt, der zu der Doppelrohrstruktur geliefert wird. Wie in 3 gezeigt, fließt ein inertes Gas mit hoher Temperatur, welches zu dem ersten Heizraum Hs1 durch die erste Heizstruktur 120 (d.h. die erste Lieferstruktur für inertes Gas) geliefert wird, nach unten entlang einer Außenfläche 105a des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 und läuft durch den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105. Das inerte Gas, welches in dieser Weise fließt, kommt in Kontakt mit dem Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 und dem Unterteilungsteil 106 und hält die Oberflächentemperaturen des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 und des Unterteilungsteils 106 auf einer hohen Temperatur.
Wie in 3 gezeigt, weist die Doppelrohrstruktur 101 Öffnungsteile 140A und 140B auf, welche einen Flussdurchlass des inerten Gases verengen, welches von der ersten Heizstruktur 120 geliefert wird und durch den ersten Heizraum Hs1 läuft. Der Öffnungsteil 140A ist ein Öffnungsteil an einer unteren Endseite, der an einem unteren Ende des Unterteilungsteils 106 angeordnet ist. Der Öffnungsteil 140B ist ein Öffnungsteil der oberen Endseite, der über dem Öffnungsteil 140A angeordnet ist. In dieser Beschreibung können der Öffnungsteil 140A der unteren Endseite und der Öffnungsteil 140B der oberen Endseite einfach als der Öffnungsteil 140 bezeichnet werden, ohne zwischen ihnen zu unterscheiden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Öffnungsteile 140A und 140B vorgesehen, jedoch kann in einem Ausführungsbeispiel ein Öffnungsteil 140 vorgesehen sein, und in anderen Ausführungsbeispielen können drei oder mehr Öffnungsteile 140 vorgesehen sein.
Jeder der Öffnungsteile 140A und 140B hat eine Ringform und erstreckt sich von dem Unterteilungsteil 106 zum Behandlungsgasflussdurchlassteil 105. Der Flussdurchlass des inerten Gases in dem ersten Heizraum Hs1 ist an einer Position kleiner, und zwar benachbart zur Außenfläche 105a des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105.
Wie in 3 gezeigt, fließt das inerte Gas mit hoher Temperatur, das zu dem zweiten Heizraum Hs2 durch die zweite Heizstruktur 121 (d.h. die zweite Lieferstruktur für inertes Gas) geliefert wird, nach unten entlang der Innenfläche 115b der Wandstruktur 115 und läuft durch den Unterteilungsteil 106. Das inerte Gas, das in dieser Weise fließt, kommt in Kontakt mit dem Unterteilungsteil 106 und mit der Wandstruktur 115, um die Oberflächentemperaturen des Unterteilungsteils 106 und der Wandstruktur 115 auf einer hohen Temperatur zu halten. Insbesondere, da der Flüssigkeitsfilm Lf (siehe 1) an der Innenfläche 115b der Wandstruktur 115 geformt wird, kann die Temperatur der Wandstruktur 115 abnehmen. Indem das inerte Gas mit hoher Temperatur in Kontakt mit der Wandstruktur 115 gebracht wird, kann die zweite Heizstruktur 121 die Oberflächentemperatur der Wandstruktur 115 auf einer hohen Temperatur halten.
Die Doppelrohrstruktur 101 weist einen Öffnungsteil 141 auf, der den Flussdurchlass des inerten Gases verengt, das von der zweiten Heizstruktur 121 geliefert wird und durch den zweiten Heizraum Hs2 läuft. Der Öffnungsteil 141 hat eine Ringform und erstreckt sich von dem Unterteilungsteil 106 zur Wandstruktur 115. Der Flussdurchlass des inerten Gases in dem zweiten Heizraum Hs2 ist an einer Position kleiner, und zwar benachbart zu der Innenfläche 115b der Wandstruktur 115. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Öffnungsteil 141 vorgesehen, jedoch können in einem Ausführungsbeispiel zwei oder mehr Öffnungsteile 141 vorgesehen werden.
4 ist eine Ansicht, die einen Effekt der Doppelrohrstruktur zeigt, welche den Öffnungsteil aufweist. Wie oben beschrieben, verringert das Formen der Öffnungsteile 140, 141, die Querschnittsfläche des Flussdurchlasses für inertes Gas, und als eine Folge fließt das inerte Gas kraftvoll bzw. schnell nach unten. Wenn eine Flussgeschwindigkeit des inerten Gases gering ist, kann das inerte Gas in ausgerichteter Weise in einer Umfangsrichtung der Doppelrohrstruktur 101 nach unten fließen. Anders gesagt, das inerte Gas kann nur in einem gewissen Bereich in der Umfangsrichtung der Doppelrohrstruktur, 101 aggressiv fließen und kann in einem anderen Bereich nicht stark fließen. Ein solcher ungleicher Fluss des inerten Gases kann bewirken, dass die Temperat in dem Ansauggehäuse 20 abfällt.
In diesem Ausführungsbeispiel verringert jeder der Öffnungsteile 140A, 140B, die in dem ersten Heizraum Hs1 angeordnet sind, und der Öffnungsteil 141, der in dem zweiten Heizraum Hs2 angeordnet ist, die Querschnittsfläche des Flussdurchlasses des inerten Gases. Daher kann die Behandlungsgasansaugstruktur 100 das inerte Gas kraftvoll fließen lassen und als ein Ergebnis kann sie in zuverlässiger Weise verhindern, dass das inerte Gas in ausgerichteter Weise in der Umfangsrichtung der Doppelrohrstruktur 101 nach unten fließt.
Wie in 4 gezeigt, fließt das inerte Gas, welches durch einen Spalt zwischen dem Öffnungsteil 140A der unteren Endseite und der Außenumfangsfläche 105a des Behandlungsgasflussdurchlassteils läuft, kraftvoll zu dem Flüssigkeitsfilm Lf, der unter einem Spitzenteil 101a der Doppelwandstruktur 101 angeordnet ist. Das inerte Gas, das in dieser Weise fließt, hat eine Ringform und erstreckt sich in Form eines Vorhangs und wird außerhalb des Behandlungsgases geformt, so dass es das Behandlungsgas umgibt, welches durch den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 fließt. Daher behindert der Fluss des inerten Gases, der in Form eines Vorhangs geformt ist, den Fluss des Behandlungsgases radial nach außen in radialer Richtung des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105. Als eine Folge fließt das Behandlungsgas, welches durch den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 fließt, langsam nach unten entlang des Rohrs 21 ohne Diffusion bzw. Störung.
Das inerte Gas, welches durch einen Spalt zwischen der Innenfläche 115b der Wandstruktur 115 und dem Öffnungsteil 141 läuft, fließt auch kraftvoll zu dem Flüssigkeitsfilm Lf der unter dem Öffnungsteil 141 angeordnet ist. Das inerte Gas, das in diese Weise fließt, hat eine Ringform und erstreckt sich in Form eines Vorhangs und ist so geformt, dass es das inerte Gas umgibt, welches durch den Spalt zwischen dem Öffnungsteil 140A der unteren Endseite und der Außenumfangsfläche 105a des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 läuft. Daher wird der Fluss des Behandlungsgases nach außen in der radialen Richtung des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 zuverlässiger verhindert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Heizvorrichtung 102 einen Fluss des inerten Gases formen, der sich in der Form eines doppelten Vorhangs erstreckt, der an der Außenseite des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 geformt ist, was nicht nur die Doppelrohrstruktur 101 aufheizt, sondern auch in zuverlässiger Weise eine Diffusion des Behandlungsgases verhindert, welches durch den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 läuft.
Wie in 4 gezeigt, wird die Temperatur des Spitzenteils 101a insbesondere gering, da der Spitzenteil 101a der Doppelrohrstruktur 101 benachbart zu dem Flüssigkeitsfilm Lf angeordnet ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt, die Heizvorrichtung 102 nicht nur das inerte Gas, welches durch den ersten Heizraum Hs1 läuft, sondern auch das inerte Gas, welches durch den zweiten Heizraum Hs2 läuft, in Kontakt mit dem Spitzenteil 101a der Doppelrohrstruktur 101 bringen. Daher kann die Heizvorrichtung 102 verhindern, dass die Temperatur des Spitzenteils 101a abfällt.
5 ist eine Ansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Heizvorrichtung zeigt. Wie in 5 gezeigt, kann die Heizvorrichtung 102 eine Heizung 150 aufweisen, die in dem ersten Heizraum Hs1 angeordnet ist. Die Heizung 150 ist nicht speziell eingeschränkt, sofern sie die Doppelrohrstruktur 101 auf eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 180 °C) aufheizen kann. Beispielsweise kann die Heizung 150 eine Kartuschenheizung oder ein Heizflächenelement bzw. eine Heizmatte sein. Wenn die Kartuschenheizung eingesetzt wird, kann eine Vielzahl von Heizungen 150 in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung des Behandlungsgasflussdurchlassteils 105 angeordnet sein. Wenn die Flächenelementheizungen bzw. Heizmatten eingesetzt werden, können die Heizungen 150 um den Behandlungsgasflussdurchlassteil gewickelt sein.
Die Heizung 150, die in dem ersten Heizraum Hs1 angeordnet ist, kann die Doppelrohrstruktur 101 aufheizen (beispielsweise den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 und den Unterteilungsteil 106). In diesem Ausführungsbeispiel ist die Heizung 150 benachbart zum Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 angeordnet und kann daher aktiv den Behandlungsgasflussdurchlassteil 105 aufheizen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Heizvorrichtung 102 sowohl die erste Lieferstruktur 120 für inertes Gas als auch die Heizung 150 aufweisen, solange das inerte Gas mit hoher Temperatur durch den ersten Heizraum Hs1 laufen kann.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann die Heizvorrichtung 102 weiter eine Heizung aufweisen, die in dem zweiten Heizraum Hs2 angeordnet ist. Auch in diesem Fall kann die Heizvorrichtung 102 sowohl die zweite Lieferstruktur 121 für inertes Gas, als auch die (nicht gezeigte) Heizung aufweisen, so lange das inerte Gas mit hoher Temperatur durch den zweiten Heizraum Hs2 laufen kann.
6 ist eine Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Behandlungsgasansaugstruktur zeigt. Wie in 6 gezeigt, weist die Behandlungsgasansaugstruktur 100 eine ringförmige Flussdurchlassstruktur 200 auf, durch welche das inerte Gas mit hoher Temperatur fließt, und eine Heizvorrichtung 210 zum Beheizen der ringförmigen Flussdurchlassstruktur 200. Die ringförmige Flussdurchlassstruktur 200 weist einen Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 auf, durch welchen das Behandlungsgas fließt, und einen ringförmigen Labyrinth- bzw. Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils 201 angeordnet ist.
Die Wandstruktur 115 ist an der Außenseite des Behandlungsgasflussdurchlassteils 201 geformt. Sowohl der Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 als auch die Wandstruktur 115 haben eine zylindrische Form, und die Wandstruktur 115 umgibt den Behandlungsgasflussdurchlassteil 201. Der Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 und die Wandstruktur 115 sind konzentrisch angeordnet.
Der Labyrinth- bzw. Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205 weist einen ersten ringförmigen Vorsprung 202 auf, der an einer Außenfläche 201a des Behandlungsgasflussdurchlassteils 201 geformt ist, und einen zweiten ringförmigen Vorsprung 203, der sich in einer Richtung nahe zur Außenfläche 201a des Behandlungsgasflussdurchlassteils 201 erstreckt. Der erste ringförmige Vorsprung 202 und der zweite ringförmige Vorsprung 203 sind konzentrisch mit Bezug zueinander angeordnet. Der zweite ringförmige Vorsprung 203 ist über dem ersten ringförmigen Vorsprung 202 angeordnet.
Die ringförmige Flussdurchlassstruktur 200 hat einen Flanschteil 206, der mit dem Flanschteil 117 der Wandstruktur 115 verbunden ist, und der zweite ringförmige Vorsprung 203 ist mit dem Flanschteil 206 verbunden und erstreckt sich zu der Außenfläche 201a. In einem Ausführungsbeispiel kann der zweite ringförmige Vorsprung 203 an einer Innenfläche 115b der Wandstruktur 115 geformt sein, und zwar außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils 201 angeordnet.
Die Heizvorrichtung 210 weist eine Heizstruktur 102 (in diesem Ausführungsbeispiel Lieferstruktur für inertes Gas) auf, um ein aufgeheiztes inertes Gas (beispielsweise Stickstoffgas (N₂-Gas)) an den Labyrinth- bzw. Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205 zu liefern. Wie in 6 gezeigt, weist die Lieferstruktur 102 für inertes Gas ein Gaslieferrohr 207 auf, welches mit dem Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205 in Verbindung steht, weiter eine Gasleitung 208, die mit dem Gaslieferrohr 207 verbunden ist, und eine Gaslieferquelle 209 zum Liefern eines aufgeheizten inerten Gases an den Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205 durch die Gasleitung 208 und das Gaslieferrohr 207.
7 ist eine Ansicht, die einen Fluss eines inerten Gases mit hoher Temperatur zeigt, das zu dem Zick-Zack-Flussdurchlassteil geliefert wird. Sowohl der erste ringförmige Vorsprung 202 als auch der zweite ringförmige Vorsprung 203 haben eine Ringform mit Bezug zueinander, und der zweite ringförmige Vorsprung 203 und der erste ringförmige Vorsprung 202 sind in dieser Reihenfolge in der Richtung des Flusses des inerten Gases angeordnet.
Daher verwirbelt sich das inerte Gas, welches in dem Zick-Zack-Flussdurchlassteil 205 eingeleitet wird, und fließt so, dass es den Behandlungsgasflussdurchlassteil umgibt bzw. umschließt, und fließt in den Spalt zwischen dem zweiten ringförmigen Vorsprung 203 und dem ersten ringförmigen Vorsprung 202. Dieser Spalt ist ein ringförmiger Raum, der zwischen dem Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 und der Wandstruktur 115 geformt ist. Das inerte Gas, welches in diesen Raum fließt, verwirbelt sich und fließt während es den Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 und die Wandstruktur 115 aufheizt, und fließt unter den zweiten ringförmigen Vorsprung 203 und den ersten ringförmigen Vorsprung 202.
Wie in 7 gezeigt, fließt das inerte Gas, welches durch den zweiten ringförmigen Vorsprung 203 und den ersten ringförmigen Vorsprung 202 läuft, kraftvoll zu dem Flüssigkeitsfilm Lf, der unter dem Behandlungsgasflussdurchlassteil 201 angeordnet ist. Das inerte Gas, welches in dieser Weise fließt, hat eine Ringform und erstreckt sich in Form eines Vorhangs. Auch kann die Behandlungsgasansaugstruktur 100 in dem Ausführungsbeispiel, das in den 6 und 7 gezeigt ist, verhindern, dass das Produkt auf Grund des Temperaturabfalls aus dem Behandlungsgas erzeugt wird.
Obwohl oben Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Behandlungsgasansaugstruktur, die bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung anwendbar ist, um ein Behandlungsgas zu behandeln, indem es mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, um es harmlos zu machen, wobei die Behandlungsgasansaugstruktur Folgendes aufweist: eine Doppelrohrstruktur; und eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Doppelrohrstruktur aufzuheizen, wobei die Doppelrohrstruktur Folgendes aufweist: einen Behandlungsgasflussdurchlassteil, wo das Behandlungsgas fließt; und einen Unterteilungsteil, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils angeordnet ist.
Behandlungsgasansaugstruktur nach Anspruch 1, wobei die Behandlungsgasansaugstruktur eine Wandstruktur aufweist, die mit der Doppelrohrstruktur verbunden ist, und wobei die Heizvorrichtung Folgendes aufweist: eine erste Heizstruktur, die konfiguriert ist, um einen ersten Heizraum aufzuheizen, der zwischen dem Behandlungsgasflussdurchlassteil und dem Unterteilungsteil geformt ist; und eine zweite Heizstruktur, die konfiguriert ist, um einen zweiten Heizraum aufzuheizen, der zwischen dem Unterteilungsteil und der Wandstruktur geformt ist.
Behandlungsgasansaugstruktur nach Anspruch 2, wobei die erste Heizstruktur eine erste Lieferstruktur für inertes Gas, die konfiguriert ist, um ein aufgeheiztes inertes Gas zu dem ersten Heizraum zu liefern und/oder eine Heizvorrichtung aufweist, die beim ersten Heizraum angeordnet ist, und wobei die zweite Heizstruktur eine zweite Lieferstruktur für inertes Gas, die konfiguriert ist, um ein aufgeheiztes inertes Gas zu dem zweiten Heizraum zu liefern; und/oder eine Heizung aufweist, die beim zweiten Heizraum angeordnet ist.
Behandlungsgasansaugstruktur nach Anspruch 3, wobei die Doppelrohrstruktur Folgendes aufweist: einen Öffnungsteil, der konfiguriert ist, um einen Flussdurchlass eines inerten Gases einzuengen, welches von der Lieferstruktur für inertes Gas geliefert wird und durch den ersten Heizraum läuft; und einen Öffnungsteil, der konfiguriert ist, um einen Flussdurchlass eines inerten Gases einzuengen, das von der zweiten Lieferstruktur für inertes Gas geliefert wird und durch den zweiten Heizraum läuft.
Behandlungsgasansaugstruktur, die bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung anwendbar ist, um ein Behandlungsgas zu behandeln, indem es mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, um es harmlos zu machen, welche Folgendes aufweist: eine ringförmige Flussdurchlassstruktur; und eine Heizvorrichtung, die konfiguriert ist, um die ringförmige Flussdurchlassstruktur zu beheizen, wobei die ringförmige Flussdurchlassstruktur Folgendes aufweist: einen Behandlungsgasflussdurchlassteil, wo das Behandlungsgas fließt; und einen ringförmigen Labyrinth- bzw. Zick-Zack-Flussdurchlassteil, der außerhalb des Behandlungsgasflussdurchlassteils angeordnet ist.
Behandlungsgasansaugstruktur nach Anspruch 5, wobei der Zick-Zack-Flussdurchlassteil Folgendes aufweist: einen ersten ringförmigen Vorsprung, der an einer Außenfläche des Behandlungsgasflussdurchlassteils geformt ist; und einen zweiten ringförmigen Vorsprung, der sich in einer Richtung nahe an der Außenfläche des Behandlungsgasflussdurchlassteils erstreckt.
Behandlungsgasansaugstruktur nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Heizvorrichtung eine Liefervorrichtung für inertes Gas aufweist, die konfiguriert ist, um aufgeheiztes inertes Gas zu dem Zick-Zack-Flussdurchlass zu leiten.
Abgasbehandlungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Ansauggehäuse, welches eine Behandlungsgasansaugstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist; und einen Teil zum Formen eines Flüssigkeitsfilms, der konfiguriert ist, um einen Flüssigkeitsfilm an einer inneren Wandfläche des Ansauggehäuses zu formen.