JP2004324948A

JP2004324948A - メンテナンス用窓及び排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2004324948A
Application number: JP2003117934A
Authority: JP
Inventors: Heisho Boku; 炳渉朴; Heitetsu Kin; 炳哲金; Tetsuo Koike; 哲夫小池
Original assignee: Koike Sanso Kogyo Co Ltd; Koike Sanso Kogyo KK
Current assignee: Koike Sanso Kogyo Co Ltd; Koike Sanso Kogyo KK
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】排ガス処理装置の燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵を容易に清掃すること。
【解決手段】収容容器内に配置される配管の内部を掃除するためのメンテナンス用窓において、前記配管の清掃用開口部の周囲に構成される窓枠と、前記窓枠を覆うための窓部と、前記窓部に付帯され、前記清掃用開口部に嵌合する嵌合部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体の製造工程で用いられ且つ排出される排ガスであって、可燃性ガス成分や支燃性ガス成分、環境に有害なガス成分を含有したガス等を含む排ガスを燃焼或いは熱分解させて除害処理するための排ガス処理装置及び、該排ガス処理装置の燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵等を取り除くメンテナンス用窓に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程における特定の工程から、シラン（ＳｉＨ_４）、ジシラン（Ｓｉ_２Ｈ_６）、ジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）、ホスフィン（ＰＨ_３）、アルシン（ＡｓＨ_３）、三フッ化窒素（ＮＦ_３）等の有害な排ガスが生成することが知られている。このような有毒性排ガスは人体に対する毒性が高いため、大気への放出に際しては有毒性物質の完全な除去が要求されている。また半導体製造工程における他の特定の工程から、四フッ化炭素（ＣＦ_４）や六フッ化硫黄（ＳＦ_６）など地球環境に悪影響を与えるフロンガスが排出される。このような排ガスは大気への放出に際して予め除害することが要求されている。
【０００３】
このため、本出願人は、上記の如き排ガスを燃焼させて除害した後、大気へ放出することで上記要求を満足させることができる有毒性排ガスの処理方法及び装置を提案している（特許文献１参照。）。
【０００４】
この技術は、上記のような排ガスを一端が閉鎖された筒状の燃焼室に導入し、該燃焼室に配置されたバーナーにより水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の燃料ガスが燃焼するとき生成する高温部で分解し、或いは助燃用空気の作用により燃焼することで除害し、その後、燃焼排ガス搬送通路を通って水スクラバーに供給し、該水スクラバーで冷却すると共に粉塵や有害な燃焼副生成ガス等を吸収し、所定の煙道を通して大気に排出するものである。
【０００５】
また、この技術を用いた排ガス処理装置として、Ｔ型筒体を使用して燃焼排ガス排出路（燃焼ガス搬送通路）を構成し、燃焼排ガス排出路中に空気を導入する構成のものがある（例えば、特許文献２参照。）。この装置においては、排ガスを燃焼して無害化するための燃焼室の排ガス排出方向下流側に、装置のケーシング内の空気を導入する燃焼排ガス排出路を設ける。燃焼排ガス排出路内に空気を導入することで、燃焼室での燃焼を助ける助燃を行って燃焼効率を上げる効果の他に、燃焼排ガス排出路内の温度を冷却する効果も得られる。
【０００６】
この排ガス処理装置において、燃焼室にて排ガスを燃焼した後の粉塵が燃焼排ガス排出路の壁面に堆積すると、燃焼排ガス排出路の断面積が狭められる。燃焼排ガス排出路の断面積が狭められると、燃焼排ガス排出路から排出する排ガスの量が減るとともに、燃焼排ガス排出路へ導入する空気の量も減る。その結果、装置が異常停止を起こすおそれがある。このため、排ガス処理装置には、燃焼排ガス排出路の定期的なメンテナンス作業が必要である。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２９６３７９２号公報
【特許文献２】
特願２００２−１５６８８１
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のメンテナンス作業においては、燃焼ガス排出路に繋がる他の配管を外す必要があるため、大変な手間がかかっていた。
【０００９】
また、燃焼排ガス排出路のメンテナンス時には、該燃焼排ガス排出路に繋がる他の配管をも外す必要があるため部外専門家を呼ぶ必要があり、手間とコストがかかっていた。
【００１０】
そこで本発明の目的は、排ガス処理装置の燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵を容易に清掃することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、収容容器内に配置される配管の内部を掃除するためのメンテナンス用窓において、前記配管の清掃用開口部の周囲に構成される窓枠と、前記窓枠を覆うための窓部と、前記窓部に付帯され、前記清掃用開口部に嵌合する嵌合部材と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、窓部を窓枠から外すと、窓枠に配設された嵌合部材も外れ、燃焼排ガス排出路等の配管には、配管の側面に配設される清掃用開口部が収容容器外部に露出する。
【００１３】
また、本発明に係る他の構成は、燃焼室と燃焼排ガス排出路とを有し、前記燃焼室は一端が閉鎖されると共にその閉鎖された端部側に排ガス供給路が配置されると共に所定位置にバーナーが配置され、前記燃焼室に供給された排ガスをバーナーによって高温にして分解あるいは燃焼させて排出させる排ガス処理装置において、前記燃焼排ガス排出路の側面には、清掃用開口部が形成され、前記清掃用開口部の周囲に構成される窓枠と、前記窓枠を覆うための窓部と、前記窓部に付帯され、前記清掃用開口部に嵌合する嵌合部材と、で構成されるメンテナンス用窓を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は排ガス処理装置の概略説明図である。図１において、排ガス処理装置Ａは、半導体の製造工程から生成するシラン、ジシラン、ジボラン、ホスフィン、アルシンや、三フッ化窒素など毒性を持つ特殊材料ガスあるいは四フッ化炭素や六フッ化硫黄など地球環境に悪影響を与えるフロンガス等の排ガスを完全燃焼あるいは分解させて除害して排出する機能を有するものである。
【００１５】
（排ガス処理装置Ａの全体構成及び機能）
排ガス処理装置Ａは、収容容器１０内に、処理すべき排ガスが供給される排ガス供給路１と、供給される排ガスを燃焼させる燃焼室２と、燃焼室２で燃焼した燃焼排ガスを排出する配管としての燃焼排ガス排出路３と、を配設する。ここで、排ガス供給路１、燃焼室２及び燃焼排ガス排出路３は、図に示すように一体的に構成されている。
【００１６】
排ガス供給路１は、図示しない排ガス発生部位（例えば半導体の製造工程を構成するプロセス機器類）に接続され、排ガス発生部位で発生した排ガスを燃焼室２に供給する機能を有する。排ガス供給路１の所定位置には、図示しない温度センサーが設けられている。このため、排ガス供給路１の温度を常に監視することによって、排ガス導入温度を監視すると共に逆火現象の発生を監視し得る。
【００１７】
燃焼室２は、排ガス供給路１から供給される排ガスを無害化する機能を有する。燃焼室２は、耐熱材料によって形成された円筒状の筒体を用いて構成されており、一端が蓋体２ａによって閉鎖され、他端が燃焼排ガス排出路３に接続されている。燃焼室２の所定位置には排ガス供給路１が接続され、排ガス供給路１よりも下流側に１または複数のバーナー２ｂが配置される。
【００１８】
この構成により、まず、排ガス供給路１から排ガスが燃焼室２に供給されると、バーナー２ｂには、燃料ガスである水素ガスやＬＮＧ（液化天然ガス）、ＬＰＧ（液化石油ガス）、都市ガスなどを選択的に供給され、更に酸素や空気等の支燃性ガスが添加される。これらバーナー２ｂ内に供給されるガスに着火すると、火炎が形成され、この火炎が排ガスを燃焼させ、或いは排ガスを高温にして熱分解させる。このような手順で、供給された排ガスは燃焼及び熱分解により無害化され、燃焼排ガス排出路３へ排出される。
【００１９】
尚、バーナー２ｂの数は特に限定するものではなく、１本或いは複数本のバーナーを配置することが可能である。特に、複数本のバーナー２ｂを燃焼室２の中心軸に向けて指向させることで、各バーナー２ｂを点火したとき、火炎が燃焼室２の中心軸上で合流して一つのまとまった火炎を形成する。これによって排ガスが火炎の脇をすり抜けて通ることを防止でき、高い除害率を実現することが可能である。またバーナー２ｂは、燃焼室２の縦断面半径方向に対し、０度〜８０度の範囲の角度で取り付けることが可能である。
【００２０】
燃焼排ガス排出路３は、燃焼室２において高温にして分解し、或いは燃焼した燃焼排ガスを流通させて排出する機能を有する。燃焼排ガス排出路３は、円筒状の筒体から構成され、一端が空気を管内に導入するための空気導入口３ａとなり、他端が排ガスを排出する排気口３ｂとなる。また、燃焼排ガス排出路３の燃焼室２よりも排ガス排出方向下流側にメンテナンス用窓３０が形成される。メンテナンス用窓３０については後に詳しく説明する。
【００２１】
収容容器１０は、排ガス供給路１、燃焼室２及び燃焼排ガス排出路３を収容すると共に、排ガス処理装置Ａの動作を制御する制御部を収容する。また、収容容器１０の表面には、不図示の操作盤が構成されている。操作盤は、各温度センサーによる検出温度や排ガス処理装置Ａの作動状態等を表示する表示部や各バーナー２ｂの点火制御を行う操作スイッチ等が配置されて構成されている。
【００２２】
（排ガス及び空気の流れ）
本発明の排ガス処理装置Ａにおいては、単に排ガスを取り入れて燃焼室２内のバーナー２ｂで燃焼させるのではなく、空気導入口３ａから空気を取り入れ、燃焼室２内で前記排ガスと前記空気を混合させてから燃焼させている。これにより、燃焼室２内で高い燃焼効率が得られ、より高い燃焼排ガスの無害化を実現することができる。ここで、排ガス及び空気導入口３ａから導入する空気について説明する。
【００２３】
まず、上述のように排ガスは排ガス供給路１から燃焼室２内へ供給される。一方、空気導入口３ａから導入される空気は、一部が燃焼室２側へ供給され、残りの空気が燃焼排ガス排出路３を通過する。ここで燃焼室２側へ供給される空気の量は、燃焼排ガス排出路３の口径や形状、燃焼室２の口径や形状、排ガスの流量等により決定され、燃焼や熱分解に最適な流量に保たれている。
【００２４】
燃焼室２内で排ガスは、バーナー２ｂから供給された火炎によって燃焼及び熱分解する。このとき、空気中の酸素が混合することで、より燃焼効率を上昇させることができ、排ガスの無害化を実現することができる。
【００２５】
こうして燃焼及び熱分解した排ガスは燃焼排ガスと粉体となり、燃焼排ガス排出路３に排出され、燃焼排ガス排出路３の排気口３ｂから排出される。排気口３ｂから排ガス処理装置Ａ外へ排出される燃焼排ガスは、不図示の燃焼排ガス搬送通路を通って水スクラバー等に供給し、水スクラバーで冷却すると共に粉塵や有害な燃焼副生成ガス等を吸収し、所定の煙道を通して大気に排出する。
【００２６】
（メンテナンス用窓３０の構造及び機能）
上述のように、燃焼室２にて処理された燃焼排ガスは燃焼排ガス排出路３内を通過することとなるが、燃焼排ガスには排ガスを燃焼した後の粉塵が含まれており、該粉塵が燃焼排ガス排出路３の壁面に付着して堆積する。この粉塵を容易に除去するため、本発明の排ガス処理装置Ａにおける燃焼排ガス排出路３の側面には、メンテナンス用窓３０が設けられる。
【００２７】
本発明のメンテナンス用窓３０の構成を参考例と比較をしつつ、説明する。図２は参考例としてのメンテナンス用窓５３０を示す斜視図であり、図３は本発明のメンテナンス用窓３０を示す斜視図である。尚、両図とも図１の燃焼排ガス排出路３をＸ方向から見た図である。
【００２８】
図２を用いて、参考例としてのメンテナンス用窓５３０の構成を説明する。まず、メンテナンス時に燃焼排ガス排出路３の全体を収容容器１０の外に取り出すことなく燃焼排ガス排出路３内に堆積した粉塵を取り除くために、燃焼排ガス排出路３の側面に清掃用開口部３ｃを空けて、この清掃用開口部３ｃを塞ぐ構成とすることが考えられる。
【００２９】
ここで、前述のように、燃焼排ガス排出路３内には粉塵や燃焼副生成ガス等、有害な物質が含まれるため、清掃用開口部３ｃのシールは、確実に行わなければならない。このため、参考例として図２に示すように、清掃用開口部３ｃを覆うように粉塵やガスをシールする性能の高い窓枠５３１を設け、窓枠５３１の開口部５３１ａを、窓部５３２にて覆うメンテナンス用窓５３０の構成が考えられる。
【００３０】
このような構成によれば、メンテナンス時に窓部５３２を外すと、メンテナンス作業者は、開口部５３１ａを通じて清掃用開口部３ｃの内部を直接掃除することができるため、外部から容易に燃焼排ガス排出路３の内部のメンテナンスを行うことができる。
【００３１】
しかしながら、燃焼排ガス排出路３に窓枠５３１を形成すると、燃焼排ガス排出路３の側面に窓枠５３１の形状及び容量が追加されることになり、結果として、燃焼排ガス排出路３の形状を変更させることとなる。
【００３２】
ここで上述したように、空気導入口３ａから導入される空気は、燃焼排ガス排出路３の口径や形状、燃焼室２の口径や形状、排ガスの流量等により、その一部が燃焼室２側へ割り当てられている。このため、窓枠５３１が追加されることで燃焼排ガス排出路３の形状が変更すると、導入される空気の流れの乱れや燃焼室２に導入される空気量の変化、また排ガスの流れの乱れが発生する。その結果、供給される排ガスと導入される空気との混合比率が最適な状態から外れるため、燃焼室２内の排ガスの燃焼効率を低下させることとなる。
【００３３】
そこで本発明においては、メンテナンス用窓３０の構成を以下のようにする。図３に本発明のメンテナンス用窓３０の構成を示す。
【００３４】
本発明のメンテナンス用窓３０は、粉塵やガスを耐腐食性ゴムパッキンや石綿ジョイントシート等によりシールする性能の高い窓枠３１と、窓枠３１の開口部３１ａを覆う窓部３２と、窓部に付帯され清掃用開口部３ｃと嵌合する嵌合部材３３と、を有する。また、窓部３２の周縁には、窓枠３１に配設される穴と重なり、ボルトにより係止するための複数の穴が配設される。こうして、窓部３２は、窓枠３１に対して着脱可能に構成される。
【００３５】
このように、燃焼排ガス排出路３の側面にメンテナンス用窓３０を設けたため、窓部３２を窓枠３１から外すと、同時に清掃用開口部３ｃから嵌合部材３３も外れ、清掃用開口部３ｃが外部に露出する。このため、メンテナンス作業をする者は、収容容器１０の外に配管を取り出す必要もなく、また、燃焼排ガス排出路３を、燃焼室２等の他の配管から外す必要もない。こうして、排ガス処理装置の燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵を、清掃する作業を容易に行うことができる。
【００３６】
また、窓部３２に清掃用開口部３ｃと嵌合する嵌合部材３３を付帯したことにより、窓部３２を窓枠３１にボルト等で固定すると、嵌合部材３３が清掃用開口部３ｃに嵌まり込み、燃焼排ガス排出路３の形状を復元させることができる。このため、燃焼室２で燃焼及び熱分解が行われた燃焼排ガスや空気導入口３ａから導入する空気の流れを乱すことがなくなり、燃焼室２での排ガスの燃焼効率を低下させることがない。
【００３７】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、窓部３１に燃焼排ガス排出路３の一部と嵌合する嵌合部材３２を付帯した例を示したが、これに限るものではない。即ち、燃焼排ガス排出路３の形状を乱すことなく、収容容器１０の外部から燃焼排ガス排出路３内を清掃することができればよい。
【００３８】
このため、例えば図４に示すように、窓部１３１と、燃焼排ガス排出路３の一部３ｄを保持して抜き出すための抜出し部材１３２を窓部１３１に付帯して、メンテナンス用窓１３０を構成してもよい。このような構成とすれば、窓部１３１を窓枠３１でのボルトによる固定を外し、取手１３１ａを持って引き出すと、窓部１３１に付帯される抜出し部材１３２も抜き出され、抜出し部材１３２内に配設される燃焼排ガス排出路３の一部３ｄが抜き出される。
【００３９】
これにより、メンテナンス作業をする者は、燃焼排ガス排出路３の一部３ｄを外に取り出して清掃することができ、また、燃焼排ガス排出路３の一部３ｄ以外の部分は、燃焼排ガス排出路３の一部３ｄが抜けた部分から清掃をすることができる。
【００４０】
前述した実施形態においては、燃焼排ガス排出路３にメンテナンス用窓を形成して清掃する構成としたが、これに限るものではない。即ち、図５に示すように、燃焼排ガス排出路３を多段式にして、燃焼排ガス排出路３の一部（取出部２３３）を外し、収容容器１０の外部に取り外せるように構成してもよい。
【００４１】
取出部２３３を取り外す構成としては、燃焼排ガス排出路３と取出部２３３との接合部に互いにフランジを形成し、このフランジを留める構成が考えられる。
【００４２】
取出部２３３を取り出す際には、図５に示すように、窓部２３２を収容容器１０から取り外した後、フランジ留めを解除して、取出部２３３を収容容器１０の外部へ取り出すことができる。このような構成とすれば、収容容器１０の外部からでも、燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵を清掃することができる。
【００４３】
前述した実施形態においては、収容容器１０内に燃焼排ガス排出路３等の配管を配設する構成としたが、これに限るものではなく、収容容器１０がない構成であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、燃焼排ガス排出路の側面に清掃用開口部を設け、清掃用開口部に嵌合する嵌合部材を付帯した窓部を、収容容器の窓枠に着脱可能に構成した。
【００４５】
このため、窓部を窓枠から外すと、窓枠に配設された嵌合部材も外れ、燃焼排ガス排出路には清掃用開口部が外部に露出する。これにより、収容容器の外部から燃焼排ガス排出路の清掃用開口部を通じて、燃焼排ガス排出路に堆積した粉塵を清掃する等のメンテナンスを、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排ガス処理装置の概略説明図。
【図２】参考例としてのメンテナンス用窓を示す斜視図。
【図３】本発明のメンテナンス用窓を示す斜視図。
【図４】他の実施形態におけるメンテナンス用窓を示す斜視図。
【図５】他の実施形態における収容容器に構成したメンテナンス用窓を示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ …排ガス処理装置、
１ …排ガス供給路、２ …燃焼室、２ａ …蓋体、２ｂ …バーナー、
３ …燃焼排ガス排出路、３ａ …空気導入口、３ｂ …排気口、
３ｃ …清掃用開口部、３ｄ …一部、１０ …収容容器、
３０ …メンテナンス用窓、３１ …窓枠、３１ａ …開口部、３２ …窓部、
３３ …嵌合部材、１３０ …メンテナンス用窓、１３１ …窓部、１３２ …抜出し部材、
２３０ …メンテナンス用窓、２３２ …窓部、２３３ …取出部

Claims

収容容器内に配置される配管の内部を掃除するためのメンテナンス用窓において、
前記配管の清掃用開口部の周囲に構成される窓枠と、
前記窓枠を覆うための窓部と、
前記窓部に付帯され、前記清掃用開口部に嵌合する嵌合部材と、
を有することを特徴とするメンテナンス用窓。
燃焼室と燃焼排ガス排出路とを有し、前記燃焼室は一端が閉鎖されると共にその閉鎖された端部側に排ガス供給路が配置されると共に所定位置にバーナーが配置され、前記燃焼室に供給された排ガスをバーナーによって高温にして分解あるいは燃焼させて排出させる排ガス処理装置において、
前記燃焼排ガス排出路の側面には、清掃用開口部が形成され、
前記清掃用開口部の周囲に構成される窓枠と、前記窓枠を覆うための窓部と、前記窓部に付帯され、前記清掃用開口部に嵌合する嵌合部材と、で構成されるメンテナンス用窓を有することを特徴とする排ガス処理装置。