JP2004012049A

JP2004012049A - 除害装置

Info

Publication number: JP2004012049A
Application number: JP2002167646A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Mangyo; 万行　大貴; Yoshiaki Sugimori; 杉森　由章; Osayasu Tomita; 富田　修康; Akihiko Nitta; 新田　昭彦; Shuichi Koseki; 小関　修一
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】高温の雰囲気から制御部を保護し、運転開始から停止までを含めて確実な除害運転を行えるようにするとともに、高温空気や各種ガスが筐体外に漏洩したりすることも防止できる除害装置を提供する。
【解決手段】処理ガス中の有害成分を燃焼処理又は加熱処理して除害する処理筒（燃焼筒）１２を筐体（キャビネット）１１内に収納し、該筐体の前面に処理筒の運転制御を行う制御部１４を設けるとともに、前記筐体内に冷却空気を導入して筐体外の補助除害設備に導出する手段としての排気筒１８及び通風口１９と、処理筒の周囲を包囲する遮熱板２０とを設けることにより、前記制御部を含むキャビネットの温度上昇を抑制する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除害装置に関し、詳しくは、半導体製造工程や液晶製造工程で使用されるシラン、アンモニア、亜酸化窒素、その他の各種特殊材料ガスのような有害物質、また、地球温暖化等の環境に対して悪影響を及ぼす四フッ化メタン、六フッ化エタン、両者の特性を有する三フッ化窒素等を含む排ガスを燃焼又は加熱することによってこれらの除害処理又は除去処理を行う除害装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体工業プロセス、例えば、半導体製造装置やＬＣＤ製造装置から排出される排ガス中には、毒性ガス、腐食性ガス、可燃性ガス、地球環境に悪影響を及ぼす不燃性ガスや支燃性ガス等の有害成分が含まれているため、これらの有害成分の除害（無害化、除去）処理を行ってから排ガスを排出する必要がある。このような、排ガスの除害を行うための装置の一つとして、燃焼式除害装置が知られている。
【０００３】
この燃焼式除害装置は、燃焼筒（処理筒）内に導入された排ガス中に含まれる各種有害成分を、燃焼筒内でメインバーナーの火炎によって燃焼させたり、熱分解させたりして除害処理を行うもので、例えば、特開平１０−１１０９２６号公報等に各種形状のものが開示されている。さらに、前記排ガスを加熱して有害成分を熱分解させたり、酸素等と反応させたりして除害する加熱分解式除害装置や触媒分解式除害装置も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの除害装置は、有害成分の除害処理に高温雰囲気を必要とするため、処理筒の外面は、断熱処理を施したとしても相当の高温となり、処理筒を筐体（キャビネット）内に収納した場合、キャビネット内の雰囲気が高温となり、キャビネット前面に設けた制御装置や表示パネルに悪影響を与える懸念がある。
【０００５】
また、運転中にキャビネットに設けられている扉を開くと、キャビネット内の高温空気が筐体外に吹き出て来ることがあり、万一有害成分を含むガスや、燃焼処理等に必要な燃料が漏洩している場合は、これらが筐体外に漏洩してしまうことになる。さらに、処理筒における除害処理運転の開始手順及び停止手順を間違えると、十分な除害処理を行えなくなるだけでなく、除害装置に損傷を与えるおそれもある。
【０００６】
そこで本発明は、高温の雰囲気から制御部を保護し、運転開始から停止までを含めて確実な除害運転を行えるようにするとともに、高温空気や各種ガスが筐体外に漏洩したりすることも防止できる除害装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の除害装置は、有害成分を含む被処理ガスを燃焼処理又は加熱処理して前記有害成分の除害処理を行う除害装置において、前記被処理ガスの燃焼処理又は加熱処理を行う処理筒を筐体内に収納し、該筐体に処理筒の運転制御を行う制御部を設けるとともに、前記筐体内に冷却空気を導入し、筐体外に設けた補助除害設備に導出する手段を備えていることを特徴とし、特に、前記処理筒の周囲を遮熱板で包囲したことを特徴としている。
【０００８】
さらに、前記冷却空気を導出する部分にガス漏洩センサーや温度測定手段を備えていることを特徴とし、また、前記筐体に設けられた扉の閉止状態を検出する扉閉止状態検出手段や、該扉を、運転中に前記制御手段からの信号によって施錠する扉施錠手段を備えていることを特徴としている。
【０００９】
加えて、前記制御部は、前記処理筒の運転状況を表示するとともに、運転操作を指示可能なタッチキー付きディスプレイを備えていることを特徴とし、前記制御部には、前記処理筒における除害処理運転の開始手順及び停止手順をあらかじめ決められた順序で行うための操作手順が設定されていることを特徴としている。さらに、該制御部は、前記処理筒及び該処理筒に付属する機器に設けた複数の検出手段からの信号に基づいて除害処理運転の状況を表示する表示部と、前記検出手段からの信号をあらかじめ設定された基準値と比較して除害処理運転の状況を判定する運転状況判定部と、該運転状況判定部で異常状態と判定されたときに異常状態発生箇所を表示するとともに警報を発生する警報発生部とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図は本発明の除害装置の一形態例を示すもので、図１は除害装置の正面図、図２は横断面図、図３は制御部の一例を示すブロック図である。この除害装置は、燃焼式除害装置１０を筐体（キャビネット）１１内に収納したものであって、燃焼式除害装置１０は、上部の処理筒（燃焼筒）１２と下部の冷却筒１３とを有している。キャビネット１１は、前面に燃焼式除害装置１０の運転制御を行うための制御部１４を備えた扉１５を備えており、天板には、燃焼式除害装置１０に被処理ガスや燃料、助燃ガス、冷却水等を導入するための複数の導入管１６や燃焼処理後の排出ガスを導出するための排気管１７が設けられている。また、各導入管には、電気信号により開閉する電磁弁等からなる導入弁（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００１１】
さらに、キャビネット１１内に冷却空気を導入し、筐体外に設けた補助除害設備（図示せず）に導出するための手段として、天板の中央部には、キャビネット１１内を排気するための冷却空気導出部となる排気筒１８が設けられ、前記扉１５の下部には冷却空気導入部となる通風口１９が設けられている。なお、補助除害設備は、各種除害装置において、該除害装置に異常が発生した場合のバックアップ用として従来から設置されているものを利用できる。
【００１２】
また、燃焼式除害装置１０の周囲は、断熱材や熱反射材を使用した遮熱板２０により包囲されている。すなわち、排気筒１８に接続したファン等（図示せず）によってキャビネット１１内の空気を吸引導出し、通風口１９からキャビネット内に室内の空気あるいは外気を導入することにより、キャビネット１１内に冷却空気が流通する状態になり、燃焼式除害装置１０から空気を介した熱伝導によってキャビネット１１が昇温することを抑制するとともに、遮熱板２０を設けることにより、燃焼式除害装置１０からの輻射熱でキャビネット１１が昇温することを抑制するようにしている。
【００１３】
これにより、キャビネット１１の温度を室温程度に維持することが可能となり、前記制御部１４に設けられている各種機器を燃焼式除害装置１０の高温から保護することができ、安定した運転制御を行うことができる。なお、遮熱板２０は、適当な位置で分割可能に形成されており、内部の燃焼除害装置１０を点検したりできるようにしている。
【００１４】
図３に示すように、制御部１４は、主制御部３１を中心として、各種表示を行うとともに画面にタッチすることによって各種入力が可能な表示部兼入力部としてのタッチキー付きディスプレイ３２と、運転開始手順や停止手順、各種設定値、基準値等を記憶した記憶部３３と、各種ガスの導入制御等を行うための出力部３４と、運転状況等を監視するための監視部３５と、異常事態発生時に警報を発生するための警報発生部３６とが設けられている。
【００１５】
監視部３５には、運転状況監視用の検出手段だけでなく、前記扉１５の閉止状態を検出する扉閉止状態検出手段や、排気筒１８に設けたガス漏洩センサー２１及び温度測定手段（温度センサー）２２からの情報、各管路に設けられている弁の開閉状態等の情報も入力されている。運転状況監視用の検出手段としては、燃焼状態を検出する紫外線量測定手段（火炎センサー：ウルトラビジョン）、燃焼筒圧力測定手段、燃焼筒温度測定手段、燃料流量測定手段、助燃ガス流量測定手段、被処理ガス流量測定手段、被処理ガス圧力測定手段、冷却流体流量測定手段、冷却流体圧力測定手段、排出ガス流量測定手段、排出ガス圧力測定手段、さらに、被処理ガス中の有害成分濃度を測定する入口濃度測定手段、排出ガス中の有害成分濃度を測定する出口濃度測定手段等の各種計器、センサーが接続されている。
【００１６】
また、タッチキー付きディスプレイ３２は、各種表示灯類と一体的に設けられており、表示画面には、各種配管を含む燃焼式除害装置１０を模式化した系統図が表示され、例えば、燃焼筒１２部分は、燃焼時には赤色に点灯するように設定され、被処理ガスの導入管も、被処理ガスが流入しているときには赤色に点灯又は点滅するように設定されており、同時に運転表示灯も点灯して除害処理運転中であることを一目で確認できるようにしている。加えて、各導入管における弁の開閉状態、圧力や温度も表示できるようにしている。さらに、タッチキー付きディスプレイ３２に表示されているボタンにタッチすることにより、各種設定値の変更といった保守作業や気密試験を行う画面に切り換えることができ、また、必要に応じて手動運転に切り換えたり、自動洗浄等のメンテナンスを行えるようにしている。
【００１７】
前記出力部３４は、前記各種導入管に設けられているガス導入弁を開閉する信号の出力やパイロットバーナーの着火信号、扉１５のロック手段を作動させる信号等を出力する。また、警報発生部３６は、異常事態発生時に、警報ブザーや警報ランプを作動させて異常事態発生を発報するとともに、各導入弁を遮断して装置の運転を停止し、窒素ガスによるパージ操作や冷却水による冷却操作等を行う。さらに、警報発生部３６には、通信回線を介して外部に異常事態発生を通知する機能を設定しておくこともできる。
【００１８】
燃焼除害装置１０の運転開始や運転停止の操作は、記憶部３３にあらかじめ記憶させた手順に基づいて主制御部３１が作動することにより行われ、前記監視部３５からの情報を参照しながら前記出力部３４に導入弁の開信号等を出力する。
【００１９】
図４のフローチャートは、運転開始時の手順例を示している。まず、主電源を投入後、ステップ５１で運転者が運転入力を行うと、すなわち、タッチキー付きディスプレイ３２に表示されている運転開始ボタンにタッチすると、ステップ５２で扉１５が閉止状態にあることを確認する。通常、運転開始前には、扉１５を開いて内部の燃焼式除害装置各部の状態を点検するので、点検後に扉１５を確実に閉じたか否かをここで確認する。扉１５の開閉状態の確認は、扉戸当たり部等に扉閉止状態検出手段としてのリミットスイッチを設けることにより、容易かつ確実に行うことができる。
【００２０】
このステップ５２で扉１５が閉止状態にないこと、すなわち、扉１５が開いている場合は、ステップ５３に進んで運転開始操作を中断するとともに、扉１５が開いていることをタッチキー付きディスプレイ３２に表示し、扉１５の閉止を促すようにする。ステップ５２で扉１５が閉止状態であることを確認したら、ステップ５４で扉１５の扉施錠手段である自動ロックを作動させる信号を出力して扉１５を施錠する。この自動ロックは、電磁石等によりラッチやボルトを作動させて扉１５を閉止位置に固定するものを使用できる。
【００２１】
次に、ステップ５５で、助燃ガス導入管の導入弁を開き、燃焼筒１２に支燃性ガス、例えば酸素や空気を導入するとともに、冷却水導入管の導入弁を開いて冷却筒１３に冷却水を供給する。そして、ステップ５６でパイロットバーナー用燃料ガス導入管の導入弁を開き、燃焼筒１２に設けられているパイロットバーナーに燃料ガス、例えばＬＰガス、天然ガス、メタンガス等を供給するとともに、ステップ５７でパイロットバーナーの着火装置を作動させ、高電圧放電による火花によりパイロットバーナーに着火する。
【００２２】
ステップ５８で火炎センサー（ウルトラビジョン）によりパイロットバーナーの着火を確認する。着火に失敗したときには、ステップ５９に進み、ステップ５７の着火操作を繰り返すとともに、パイロットバーナーへの着火失敗をタッチキー付きディスプレイ３２に表示する。
【００２３】
パイロットバーナーの着火を確認したら、ステップ６０に進んでメインバーナー用燃料ガス導入管の導入弁を開き、燃焼筒１２に設けられているメインバーナーに燃料ガス、例えばＬＰガス、天然ガス、メタンガス等を供給し、メインバーナーを燃焼させる。そして、ステップ６１で燃焼筒温度測定手段により燃焼筒１２内の温度を測定し、燃焼筒温度があらかじめ設定されて記憶手段に記憶している基準温度に到達したら運転開始の手順が終了したことになり、被処理ガス導入管の導入弁を開き、燃焼筒１２に被処理ガスを導入して除害処理運転を行う。
【００２４】
運転中は、前記各種測定手段によって測定した各部の測定値を、必要に応じてタッチキー付きディスプレイ３２に表示するとともに、主制御部３１内の運転状況判定部において各測定値と記憶手段に記憶している基準値とを比較し、除害処理運転の状況を判定し、メインバーナーの失火、温度上昇や圧力上昇、その他の異常が認められた場合は、警報発生部３６から警報を発生させ、同時に装置の運転を中断する。
【００２５】
図５のフローチャートは、運転停止時の手順例を示している。まず、ステップ７１で運転者が停止入力を行うと、すなわち、タッチキー付きディスプレイ３２に表示されている運転停止ボタンにタッチすると、ステップ７２であらかじめ設定された時間、数秒から数分間、燃焼を継続する。これにより、被処理ガス（排ガス）導入管内に残存している可能性のある有害成分も確実に除害処理することができる。その後、ステップ７３に進んで各燃料ガス導入管の導入弁をそれぞれ閉じ、メインバーナー及びパイロットバーナーへの燃料ガスの供給を停止して両バーナーを消火する。
【００２６】
ステップ７４では、バーナー消火後も支燃性ガス及び冷却水の供給し、ステップ７５で燃焼筒温度測定手段により測定した燃焼筒１２の温度があらかじめ設定された温度、例えば１００℃まで低下したかを確認する。燃焼筒１２の温度が低下したら、ステップ７６で洗浄水導入管の導入弁を開いて燃焼筒１２内に洗浄水を噴射して燃焼筒１２内を洗浄する。このように運転停止毎に洗浄を行うことにより、燃焼筒１２内に付着している固体の副生物、例えばモノシランの除害処理時に酸化ケイ素を洗浄することができ、次回の運転時に備えて燃焼筒１２内を清浄にしておくことができる。洗浄終了後にステップ７７で支燃性ガス及び冷却水の供給を停止し、最後にステップ７８で扉１５の自動ロックを解除する。
【００２７】
このように、運転開始や運転停止に必要な各種操作を制御部１４に記憶させた手順で自動的に行うように設定したことにより、運転者は、タッチキー付きディスプレイ３２のボタンにタッチするだけでよく、導入弁等の開閉操作から解放されるので、運転者の負担を軽減できるとともに、確実にかつ速やかに運転開始や運転停止を行うことができる。また、運転中には、制御部１４が運転中の各部状況を監視して必要な情報をタッチキー付きディスプレイ３２に表示するので、装置の詳細な運転状況を明確に運転者に伝えることができる。
【００２８】
なお、本形態例では、除害装置として燃焼式除害装置を例示したが、処理筒部分が高温となる加熱分解式除害装置や触媒分解式除害装置においても、処理筒を収納した筐体（キャビネット）に、前記同様の排気筒１８や通風口１９を設けて冷却空気を流通させることにより、さらに、処理筒の周囲を遮熱板で包囲することにより、運転制御を行う制御部を熱から保護することができる。また、排気筒１８にガス漏洩センサー２１や温度センサー２２を設けておくことにより、キャビネット内の異常をいち早く検出することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の除害装置によれば、除害装置の処理筒を収納したキャビネットの温度上昇を抑制することができるので、該キャビネットに設けた制御部を高温から保護することができ、安定した制御を行うことができる。また、制御部にタッチキー付きディスプレイを設けることにより、運転中の状況を見やすく表示できるとともに各種入力も容易に行うことができる。さらに、運転開始や運転停止の手順を制御部に設定しておくことにより、安全かつ確実に運転開始及び運転停止を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除害装置の一形態例を示す正面図である。
【図２】同じく横断面図である。
【図３】制御部の一例を示すブロック図である。
【図４】運転開始時の手順例を示すフローチャートである。
【図５】運転停止時の手順例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…燃焼式除害装置、１１…キャビネット、１２…燃焼筒、１３…冷却筒、１４…制御部、１５…扉、１６…導入管、１７…排気管、１８…排気筒、１９…通風口、２０…遮熱板、２１…ガス漏洩センサー、２２…温度センサー、３１…主制御部、３２…タッチキー付きディスプレイ、３３…記憶部、３４…出力部、３５…監視部、３６…警報発生部

Claims

有害成分を含む被処理ガスを燃焼処理又は加熱処理して前記有害成分の除害処理を行う除害装置において、前記被処理ガスの燃焼処理又は加熱処理を行う処理筒を筐体内に収納し、該筐体に処理筒の運転制御を行う制御部を設けるとともに、前記筐体内に冷却空気を導入し、筐体外に設けた補助除害設備に導出する手段を備えていることを特徴とする除害装置。
前記処理筒の周囲を遮熱板で包囲したことを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記冷却空気を導出する部分にガス漏洩センサーを備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記冷却空気を導出する部分に温度測定手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記筐体に設けられた扉の閉止状態を検出する扉閉止状態検出手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記筐体に設けられた扉を、運転中に前記制御部からの信号によって施錠する扉施錠手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記制御部は、前記処理筒の運転状況を表示するとともに、運転操作を指示可能なタッチキー付きディスプレイを備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記制御部には、前記処理筒における除害処理運転の開始手順及び停止手順をあらかじめ決められた順序で行うための操作手順が設定されていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
前記制御部は、前記処理筒及び該処理筒に付属する機器に設けた複数の検出手段からの信号に基づいて除害処理運転の状況を表示する表示部と、前記検出手段からの信号をあらかじめ設定された基準値と比較して除害処理運転の状況を判定する運転状況判定部と、該運転状況判定部で異常状態と判定されたときに異常状態発生箇所を表示するとともに警報を発生する警報発生部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の除害装置。