JP2007014910A - 排ガス処理装置、薬剤筒及び排ガス処理装置のメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薬剤筒の交換作業の際における酸化反応の発生を回避できる排ガス処理装置、薬剤筒及び排ガス処理装置のメンテナンス方法を提供する。
【解決手段】第１の配管１３と、第１の配管１３と着脱可能に接続されており第１の配管１３から流入する酸素含有ガスと排ガスとの反応物を除去する薬剤を有する薬剤筒５と、薬剤筒５と着脱可能に接続されており薬剤筒５から流出するガスを流す第２の配管１７とを備え、薬剤筒５はガスの流入路を開閉する第１の弁５ａと、第１の弁５ａを介して流入する酸素含有ガスと排ガスとの反応物を吸着する薬剤を収容する筒体５ｃと、筒体５ｃから第２の配管１７に流出するガスの流出路を開閉する第２の弁５ｂとを有し、第１の配管１３は第３の弁１３ａを有し、第２の配管１７は第４の弁１７ａを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス処理装置と、薬剤筒と、排ガス処理装置のメンテナンス方法とに関する。

例えば特許文献１には、半導体製造プロセスにおいて生じる排ガスを処理するための排ガス処理装置（乾式除害装置）に係る技術が開示されている。特許文献１に記載の排ガス処理装置は、水や酸素等と高い反応性を有するガス成分を排ガスから除去するための薬剤を収容する薬剤筒（除害剤充填カラム）を備える。排ガスには、空気中の水や酸素と高い反応性を有するガス成分が含まれているので、この排ガス処理装置では、排ガス処理中の薬剤筒に空気が入り込まない構成となっている。
特開平６−４７２６９号公報

上記特許文献１に記載の構成の排ガス処理装置とは別に、薬剤筒の内部に空気を入れて排ガスを処理する排ガス処理装置も実現されている。この種の排ガス処理装置が有する薬剤筒は、排ガスに含まれるガス成分を酸化させる薬剤を収容する。この排ガス処理装置では、薬剤筒や配管の内部に未酸化のガス成分もしくはその堆積物が存在していることがある。このため、薬剤筒の交換作業の際に薬剤筒や配管の内部に空気が入りこむと、薬剤筒や配管の内部に存在する未酸化のガス成分もしくはその堆積物が酸化反応を起こす可能性がある。

そこで、本発明の課題は、薬剤筒の交換作業の際における酸化反応の発生を回避できる排ガス処理装置、薬剤筒及び排ガス処理装置のメンテナンス方法を提供すること。

本発明の排ガス処理装置は、（ａ）有機金属気相成長装置から排気される排ガスと、酸素を含む酸素含有ガスとを流すための第１の配管と、（ｂ）前記第１の配管と着脱可能に接続されており該第１の配管からの前記排ガス及び前記酸素含有ガスを処理する薬剤筒と、（ｃ）前記薬剤筒と着脱可能に接続されており該薬剤筒から処理されたガスを流すための第２の配管とを備え、前記薬剤筒は、前記第１の配管から流入するガスの流入路を開閉する第１の弁と、前記第１の弁を介して流入する前記排ガスと前記酸素含有ガスとの反応物を吸着する薬剤を収容する筒体と、前記筒体から前記第２の配管に流出するガスの流出路を開閉する第２の弁とを有し、前記第１の配管は、当該第１の配管を流れるガスの流路を開閉する第３の弁を有し、前記第２の配管は、当該第２の配管を流れるガスの流路を開閉する第４の弁を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、第１の弁及び第２の弁が閉じられると薬剤を収容する筒体の内部に空気は入り込めない。このため、第１の弁及び第２の弁を閉じた後に薬剤筒を排ガス処理装置から取り外せば、筒体の内部に未酸化のガス成分が存在していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。また、第１の配管に設けられた第３の弁を閉じると第１の配管を流れるガスの流路が遮断される。更に、第２の配管に設けられた第４の弁を閉じると第２の配管を流れるガスの流路も遮断される。このため、第３の弁及び第４の弁を閉じた後に排ガス処理装置から薬剤筒を取り外せば、第３の弁よりも上流にある配管や、第４の弁よりも下流にある配管には空気が入り込めない。従って、これら各配管の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。

更に本発明では、前記第１の弁と前記第３の弁との間において前記第１の配管に連通したパージ配管を更に備えるのが好ましい。第１の配管にはパージ配管を介してパージガスを流すことができる。このため、第１の配管に入り込む空気の量は、このパージガスの流れによって低減される。よって、第１の配管の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。

また、本発明の薬剤筒は、有機金属気相成長装置から排気される排ガスを処理するための薬剤筒であって、（ａ）酸素を含む酸素含有ガスと前記排ガスとの反応物を吸着する薬剤を収容するための収容部を有する筒体と、（ｂ）前記収容部へ流入するガスの流入路を開閉する第１の弁と、（ｃ）前記収容部から流出するガスの流出路を開閉する第２の弁とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１の弁及び第２の弁が閉じられると薬剤を収容する収容部に空気は入り込めない。このため、第１の弁及び第２の弁を閉じた後に薬剤筒を排ガス処理装置から取り外せば、収容部に未酸化のガス成分が存在していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。

また、本発明の排ガス処理装置のメンテナンス方法は、有機金属気相成長装置から排気される排ガスと、酸素を含む酸素含有ガスとの反応物を処理するための薬剤筒を備えた排ガス処理装置のメンテナンス方法であって、（ａ）前記薬剤筒のガス流入路に設けられた第１の弁と、該薬剤筒のガス流出路に設けられた第２の弁とを閉じるステップと、（ｂ）前記第１の弁及び前記第２の弁を閉じた後に、前記第１の弁と着脱可能に接続された第１の配管が有する第３の弁と、前記第２の弁と着脱可能に接続された第２の配管が有する第４の弁とを閉じるステップと、（ｃ）前記第３の弁及び前記第４の弁を閉じた後に、前記第１の弁と前記第３の弁との間において前記第１の配管に連通するパージ配管にパージガスを流すステップと、（ｄ）前記パージ配管にパージガスを流しつつ、前記第１の弁及び前記第２の弁が閉じられた前記薬剤筒を前記排ガス処理装置から取り外すステップと、（ｅ）前記排ガス処理装置から前記薬剤筒を取り外した後も前記パージ配管に前記パージガスを流しつつ、当該取り外した薬剤筒に換えて他の薬剤筒を前記排ガス処理装置に取り付けるステップとを含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、薬剤筒を交換する際には、第１の弁及び第２の弁が閉じられるので薬剤を収容する筒体は密閉される。このため、筒体の内部に空気は入り込めない。よって、筒体の内部に未酸化のガス成分が存在していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。また、第１の配管に設けられた第３の弁が閉じられると第１の配管を流れるガスの流路が遮断される。更に、第２の配管に設けられた第４の弁が閉じられると第２の配管を流れるガスの流路も遮断される。このため、第３の弁及び第４の弁が閉じられた後に排ガス処理装置から薬剤筒が取り外されるので、第１の配管及び第２の配管から排ガス処理装置の各配管に空気は入り込めない。よって、これら各配管の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。また、薬剤筒の交換は、第１〜第４の弁を閉じた後にパージ配管を介して第１の配管にパージガスを流しつつ行われる。このため、薬剤筒の交換の際に第１の配管に入り込む空気の量は、このパージガスの流れによって低減される。よって、第１の配管の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。

本発明によれば、薬剤筒の交換作業の際における酸化反応の発生を回避できる排ガス処理装置、薬剤筒及び排ガス処理装置のメンテナンス方法が提供できる。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、可能な場合に、図面の説明においては同一要素には同一符号を付す。

（第１実施形態）
図１を参照して排ガス処理装置１の構成を説明する。排ガス処理装置１は、酸素含有ガス供給部３、フィルタ４、薬剤筒５及び減圧ポンプ７を備える。酸素含有ガス供給部３は、酸素を含有する酸素含有ガスＧ１（例えば空気や酸化性ガス等）を供給する。フィルタ４は、入力部Ｉ１と出力部Ｉ２とを有する。フィルタ４では、酸素含有ガス供給部３により供給される酸素含有ガスＧ１と、有機金属気相成長装置２から排出される排ガスＧ２とが入力部Ｉ１から流入すると、これら酸素含有ガスＧ１と排ガスＧ２とから粉塵を除去する。フィルタ４では、粉塵が除去された後の酸素含有ガスＧ１及び排ガスＧ２を含むガスＧ３が出力部Ｉ２から薬剤筒５に流出する。減圧ポンプ７は、酸素含有ガスＧ１と排ガスＧ２とを、上流にあるフィルタ４から下流にある薬剤筒５に流す。

薬剤筒５は、第１の弁５ａ、第２の弁５ｂ及び筒体５ｃを有しており、筒体５ｃは、流入路５ｄ、流出路５ｅ及び収容部５１を有する。第１の弁５ａは、収容部５１へ流入するガスＧ３の流入路５ｄを介して収容部５１に接続されており、また流入路５ｄを開閉する。収容部５１は、活性炭又は金属酸化物等を含む薬剤Ｍを収容する。薬剤Ｍは、ガスＧ３に含まれる酸素含有ガスＧ１と、排ガスＧ２に含まれる一又は複数のガス成分との間に酸化反応を起こし、またこの酸化反応によって生成される酸化反応物を吸着する。収容部５１では、この酸化反応物が薬剤Ｍによって排ガスＧ３から除去された後の処理されたガスＧ４が流出路５ｅから流出する。第２の弁５ｂは、流出路５ｅを介して収容部５１に接続されており、また流出路５ｅを開閉する。

更に、排ガス処理装置１は、パージガス供給部９、減圧ポンプ１１、第１の配管１３、第３の弁１３ａ、パージ配管１５ａ、パージ配管１５ｂ、第２の配管１７、第４の弁１７ａ、第３の配管１９、第４の配管２０、圧力計２１、温度計２３及びガス検知器２５を備える。パージガス供給部９は、パージガスとしてＮ_２ガスＧｐを供給する。なお、パージガス供給部９は、Ｎ_２ガスＧｐ以外の他の不活性ガスをパージガスとして供給してもよい。減圧ポンプ１１は、パージガス供給部９により供給されるＮ_２ガスＧｐを、パージ配管１５ａ、第１の配管１３及びパージ配管１５ｂに流す。このＮ_２ガスＧｐは、第１の弁５ａ及び第３の弁１３ａが閉じられていれば、第１の配管１３のうち第１の弁５ａに接続される端部から第３の弁１３ａまでの間（以下、第１の配管１３の端部近傍という。）を流れる。

第１の配管１３は、フィルタ４と薬剤筒５とを接続しており、またガスＧ３の流路になっている。第１の配管１３の端部Ｅ１はフィルタ４の出力部Ｉ２に接続されており、第１の配管１３の他の端部Ｅ２は薬剤筒５の第１の弁５ａと着脱可能に接続されている。第１の配管１３は、第１の弁５ａが開かれていれば収容部５１と連通する。また、第１の配管１３には第３の弁１３ａが設けられている。第３の弁１３ａは、ガスＧ３の流路を開閉する。

パージ配管１５ａは、パージガス供給部９と第１の配管１３とを接続しており、またパージガス供給部９から第１の配管１３へ流入するＮ_２ガスＧｐの流路になっている。パージ配管１５ａの端部Ｅ３は、パージガス供給部９に接続されており、パージ配管１５ａの他の端部Ｅ４は、第１の弁５ａと第３の弁１３ａとの間の接続部Ｃ１において第１の配管１３に接続されている。パージ配管１５ｂは、減圧ポンプ１１と第１の配管１３とを接続しており、また第１の配管１３から流出するＮ_２ガスＧｐの流路になっている。パージ配管１５ｂの端部Ｅ５は、第１の弁５ａと第３の弁１３ａとの間の接続部Ｃ２において第１の配管１３に接続されており、またパージ配管１５ｂの他の端部Ｅ６は、減圧ポンプ１１に接続されている。接続部Ｃ１は、第３の弁１３ａの近傍に位置し、接続部Ｃ２は、第１の弁５ａの近傍に位置する。

第２の配管１７は、薬剤筒５と減圧ポンプ７とを接続しており、またガスＧ４の流路になっている。第２の配管１７の端部Ｅ７は薬剤筒５の第２の弁５ｂと着脱可能に接続されており、第２の配管１７の他の端部Ｅ８は減圧ポンプ７に接続されている。第２の配管１７は、第２の弁５ｂが開かれていれば収容部５１と連通する。また、第２の配管１７には第４の弁１７ａが設けられている。第４の弁１７ａは、ガスＧ４の流路を開閉する。

第３の配管１９は、有機金属気相成長装置２とフィルタ４とを接続しており、また酸素含有ガスＧ１と排ガスＧ２とがフィルタ４に流入する流路になっている。第３の配管１９の二つの端部のうち下流にある端部Ｅ９はフィルタ４の入力部Ｉ１に接続されている。第４の配管２０は、酸素含有ガス供給部３と第３の配管１９とを接続しており、また酸素含有ガスＧ１が第３の配管１９に流入する流路になっている。第４の配管２０の端部Ｅ１０は酸素含有ガス供給部３に接続されており、第４の配管２０の他の端部Ｅ１１は接続部Ｃ３において第３の配管１９に接続されている。

圧力計２１は、第３の配管１９に接続され、第３の配管１９の内部の気圧を計測する。温度計２３は、収容部５１に接続され、収容部５１の内部の気温を計測する。ガス検知器２５は、第４の弁１７ａと減圧ポンプ７との間において第２の配管１７に接続され、薬剤筒５により除去し切れなかったガス成分の有無（或いは濃度）を検知する。なお、圧力計２１、温度計２３及びガス検知器２５の各々は、計測結果や検知結果を表示する表示装置を有していてもよいし、計測結果や検知結果を電気信号に変換して外部機器（例えば、図示しない中央制御部等）に送信する送信装置を有していてもよい。

（第２実施形態）
次に、図２を参照して、上記の構成を有する排ガス処理装置１のメンテナンス方法について説明する。以下で説明するメンテナンス方法は、使用に適さなくなった薬剤筒５を排ガス処理装置１から取り外し、そして、この取り外した薬剤筒５に換えて他の新たな薬剤筒５を取り付ける方法である。ステップＳ１では、第１の弁５ａと第２の弁５ｂとを閉じる。これにより収容部５１は密閉される。ステップＳ２では、第３の弁１３ａと第４の弁１７ａとを更に閉じる。そしてステップＳ３では、第１の弁５ａ、第２の弁５ｂ、第３の弁１３ａ及び第４の弁１７ａを全て閉じた後に、パージ配管１５ａ及びパージ配管１５ｂを介して第１の配管１３の端部近傍にＮ_２ガスＧｐを流す。ステップＳ４では、第１の配管１３の端部近傍にＮ_２ガスＧｐを流しつつ、第１の弁５ａ及び第２の弁５ｂが閉じられた薬剤筒５を排ガス処理装置１から取り外す。そして、ステップＳ５では、Ｎ_２ガスＧｐを更に継続して流しつつ、新たな薬剤筒５を排ガス処理装置１に取り付ける。そして、ステップＳ６では、第１の弁５ａ、第２の弁５ｂ、第３の弁１３ａ及び第４の弁１７ａを全て開く。

以上説明したように、薬剤筒５を交換する際には、第１の弁５ａ及び第２の弁５ｂが閉じられるので収容部５１に空気は入り込めない。このため、第１の弁５ａ及び第２の弁５ｂを閉じた後に薬剤筒５を排ガス処理装置１から取り外せば、収容部５１の内部に未酸化のガス成分が存在していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。更に、第１の配管１３に設けられた第３の弁１３ａが閉じられると第１の配管１３を流れるガスＧ３の流路が遮断される。そして、第２の配管１７に設けられた第４の弁１７ａが閉じられると第２の配管１７を流れるガスＧ４の流路も遮断される。このため、第３の弁１３ａ及び第４の弁１７ａが閉じられた後に排ガス処理装置１から薬剤筒５が取り外されれば、第１の配管１３及び第２の配管１７から排ガス処理装置１の各配管に空気は入り込めない。よって、これら各配管の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。更に、薬剤筒５の交換は、第１の弁５ａ、第２の弁５ｂ、第３の弁１３ａ及び第４の弁１７ａを全て閉じた後に第１の配管１３にＮ_２ガスＧｐを流しつつ行われる。このため、薬剤筒５の交換の際に第１の配管１３に入り込む空気の量は、このＮ_２ガスＧｐの流れによって低減される。よって、第１の配管１３の内側に未酸化のガス成分が付着していても、この未酸化のガス成分に酸化反応は生じない。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

第１実施形態に係る排ガス処理装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る排ガス処理装置のメンテナンス方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…排ガス処理装置、２…有機金属気相成長装置、３…酸素含有ガス供給部、４…フィルタ、５…薬剤筒、５ａ…第１の弁、５ｂ…第２の弁、５ｃ…筒体、７，１１…減圧ポンプ、９…パージガス供給部、１３…第１の配管、１３ａ…第３の弁、１５ａ，１５ｂ…パージ配管、１７…第２の配管、１７ａ…第４の弁、１９…第３の配管、２０…第４の配管、２１…圧力計、２３…温度計、２５…ガス検知器、５１…収容部。

Claims (4)

1. 有機金属気相成長装置から排気される排ガスと、酸素を含む酸素含有ガスとを流すための第１の配管と、
   前記第１の配管と着脱可能に接続されており該第１の配管からの前記排ガス及び前記酸素含有ガスを処理する薬剤筒と、
   前記薬剤筒と着脱可能に接続されており該薬剤筒から処理されたガスを流すための第２の配管と
   を備え、
   前記薬剤筒は、
   前記第１の配管から流入するガスの流入路を開閉する第１の弁と、
   前記第１の弁を介して流入する前記排ガスと前記酸素含有ガスとの反応物を吸着する薬剤を収容する筒体と、
   前記筒体から前記第２の配管に流出するガスの流出路を開閉する第２の弁とを有し、
   前記第１の配管は、当該第１の配管を流れるガスの流路を開閉する第３の弁を有し、
   前記第２の配管は、当該第２の配管を流れるガスの流路を開閉する第４の弁を有する、ことを特徴とする排ガス処理装置。
2. 前記第１の弁と前記第３の弁との間において前記第１の配管に連通したパージ配管を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 有機金属気相成長装置から排気される排ガスを処理するための薬剤筒であって、
   酸素を含む酸素含有ガスと前記排ガスとの反応物を吸着する薬剤を収容するための収容部を有する筒体と、
   前記収容部へ流入するガスの流入路を開閉する第１の弁と、
   前記収容部から流出するガスの流出路を開閉する第２の弁と
   を備えることを特徴とする薬剤筒。
4. 有機金属気相成長装置から排気される排ガスと、酸素を含む酸素含有ガスとの反応物を処理するための薬剤筒を備えた排ガス処理装置のメンテナンス方法であって、
   前記薬剤筒のガス流入路に設けられた第１の弁と、該薬剤筒のガス流出路に設けられた第２の弁とを閉じるステップと、
   前記第１の弁及び前記第２の弁を閉じた後に、前記第１の弁と着脱可能に接続された第１の配管が有する第３の弁と、前記第２の弁と着脱可能に接続された第２の配管が有する第４の弁とを閉じるステップと、
   前記第３の弁及び前記第４の弁を閉じた後に、前記第１の弁と前記第３の弁との間において前記第１の配管に連通するパージ配管にパージガスを流すステップと、
   前記パージ配管にパージガスを流しつつ、前記第１の弁及び前記第２の弁が閉じられた前記薬剤筒を前記排ガス処理装置から取り外すステップと、
   前記排ガス処理装置から前記薬剤筒を取り外した後も前記パージ配管に前記パージガスを流しつつ、当該取り外した薬剤筒に換えて他の薬剤筒を前記排ガス処理装置に取り付けるステップと
   を含む、ことを特徴とする排ガス処理装置のメンテナンス方法。

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