JP2011062640A - Organic gas treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic gas treatment apparatus which is compact and easy to operate. <P>SOLUTION: The apparatus includes an ultraviolet light source producing ultraviolet rays and allowing a photocatalyst to decompose an organic gas by the ultraviolet rays, a plurality of organic gas photodecomposition parts which are composed of a cylinder with the inner wall covered by a film of the photocatalyst and transmits the ultraviolet rays, are arranged along a longitudinal direction of the ultraviolet light source so as to surround the ultraviolet light source, and rotate centering the axis extending in the longitudinal direction, a plurality of connecting tubes connecting in series a plurality of organic gas photodecomposition parts to form a connecting structure of the organic gas photodecomposition parts, a first opening provided on one end of the connecting structure, in which a gas containing the organic gas flows in, and a second opening provided on the other end of the connecting structure, in which the gas flows out. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機ガス処理装置に関する。   The present invention relates to an organic gas processing apparatus.

半導体装置の製造工程では、種々の有機ガス（気化した有機物）が発生する。例えば、半導体基板の洗浄工程では、イソプロピルアルコールや酢酸ブチル等の洗浄液が気化して、有機ガスになる。また、フォトリソグラフィ工程では、半導体基板に塗布したフォトレジスト液から有機溶剤が気化して有機ガスになる。   In the semiconductor device manufacturing process, various organic gases (vaporized organic substances) are generated. For example, in a semiconductor substrate cleaning process, a cleaning liquid such as isopropyl alcohol or butyl acetate is vaporized to become an organic gas. In the photolithography process, the organic solvent is evaporated from the photoresist liquid applied to the semiconductor substrate to become an organic gas.

これらの有機ガスは、清浄空気等の雰囲気ガスと共に、工場内に張り巡らされた排気ダクトに排気される。排気ダクトに排気された有機ガスは、雰囲気ガスと共に一箇所に集められて、有機溶剤無害化装置（半導体製造装置用の有機ガス処理装置）により無害化される。この有機溶剤無害化装置は、有機ガスを活性炭に吸着させて回収する装置である。   These organic gases are exhausted together with an atmospheric gas such as clean air into an exhaust duct extending around the factory. The organic gas exhausted to the exhaust duct is collected in one place together with the atmospheric gas and is rendered harmless by an organic solvent detoxifying device (an organic gas processing device for a semiconductor manufacturing apparatus). This organic solvent detoxification apparatus is an apparatus that adsorbs and recovers organic gas on activated carbon.

活性炭を用いる有機溶剤無害化装置は、吸着塔、脱着塔、及びコンデンサーを有する大型設備である。このため、有機溶剤無害化装置の設置面積は、１００ｍ２に迫る広い面積である。更に、この有機溶剤無害化装置の運転には、多大な労力が費やされている。 An organic solvent detoxification apparatus using activated carbon is a large facility having an adsorption tower, a desorption tower, and a condenser. For this reason, the installation area of the organic solvent detoxification device is a wide area approaching 100 m 2 . Furthermore, a great deal of labor is spent on the operation of the organic solvent detoxification apparatus.

尚、悪臭の原因となる有機ガスを、光触媒の光分解作用を利用して分解する空気清浄装置が提案されている。しかし、このような空気清浄装置も広い設置面積を必要とし、且つその有機ガスの分解能力は必ずしも高くない。   An air cleaning device has been proposed that decomposes an organic gas that causes bad odors by utilizing the photodecomposing action of a photocatalyst. However, such an air purifier also requires a large installation area, and its organic gas decomposition ability is not necessarily high.

特開２００５−２３８１１５号公報JP 2005-238115 A 特開２００７−３０７２９７号公報JP 2007-307297 A

そこで、本発明の目的は、小型で且つ運転が容易な有機ガス処理装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an organic gas processing apparatus that is small and easy to operate.

上記の目的を達成するために、本装置の一観点によれば、紫外線を発生し、上記紫外線により光触媒に有機ガスを分解させる紫外線光源と、内壁が上記光触媒の皮膜で覆われ且つ上記紫外線を透す筒状体であって、上記紫外線光源を囲うように上記紫外線光源の長手方向に沿って配置され、且つ上記長手方向に延在する軸を中心に自転する複数の有機ガス光分解部と、複数の上記有機ガス光分解部を直列に連結して、上記有機ガス光分解部の連結構造体を形成する複数の連結管と、上記連結構造体の一端に設けられ、上記有機ガスを含むガスが流入する第１の開口部と、上記連結構造体の他端に設けられ、上記ガスが流出する第２の開口部とを有する有機ガス処理装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present apparatus, an ultraviolet light source that generates ultraviolet light and decomposes an organic gas into a photocatalyst by the ultraviolet light, an inner wall is covered with a film of the photocatalyst, and the ultraviolet light is A plurality of organic gas photodecomposing parts that rotate along a longitudinal axis of the ultraviolet light source and are arranged along the longitudinal direction of the ultraviolet light source so as to surround the ultraviolet light source; The plurality of organic gas photolysis units are connected in series to form a connection structure of the organic gas photolysis unit, and provided at one end of the connection structure, and include the organic gas An organic gas processing apparatus having a first opening through which gas flows and a second opening through which the gas flows out is provided at the other end of the connection structure.

本装置によれば、小型で且つ運転が容易な有機ガス処理装置を提供することができる。   According to this apparatus, it is possible to provide an organic gas processing apparatus that is small and easy to operate.

実施の形態１の有機ガス処理装置の側面図である。2 is a side view of the organic gas processing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図１のII-II線における断面を矢印の方向から見た図である。It is the figure which looked at the cross section in the II-II line of FIG. 1 from the direction of the arrow. 実施の形態１の有機ガス処理装置の連結構造体の斜視図であるIt is a perspective view of the connection structure of the organic gas processing apparatus of Embodiment 1. 第１の隔壁及びガス導入部を取り外して、有機ガス光分解ユニットの内部を、図１の矢印IVの方向から見た図である。It is the figure which removed the 1st partition and the gas introducing | transducing part, and looked at the inside of an organic gas photolysis unit from the direction of arrow IV of FIG. 第２の隔壁及びガス排出部を取り外して、有機ガス光分解ユニットの内部を、図１の矢印Vの方向から見た図である。It is the figure which removed the 2nd partition and the gas discharge part, and looked at the inside of an organic gas photolysis unit from the direction of arrow V of Drawing 1. 実施の形態１の有機ガス処理装置の使用状態を説明する図である。It is a figure explaining the use condition of the organic gas processing apparatus of Embodiment 1. FIG. 有機ガス光分解部の内壁を覆う光触媒皮膜の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the photocatalyst membrane | film | coat which covers the inner wall of an organic gas photolysis part. 光触媒粒子をバインダーで基材に固定して形成した光触媒皮膜の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the photocatalyst membrane | film | coat formed by fixing a photocatalyst particle to a base material with a binder. 実施の形態２の有機ガス光分解部の斜視図である。It is a perspective view of the organic gas photolysis part of Embodiment 2. 実施の形態３の有機ガス光分解部を形成する棒状部材の斜視図である。It is a perspective view of the rod-shaped member which forms the organic gas photolysis part of Embodiment 3. 棒状部材を束ねて形成した有機ガス光分解部の断面図である。It is sectional drawing of the organic gas photolysis part formed by bundling a rod-shaped member.

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。尚、図面が異なっても対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof. Note that, even if the drawings are different, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

（実施の形態１）
本実施の形態は、光触媒による光分解作用を利用した、小型で且つ運転が容易な有機ガス処理装置に関する。 (Embodiment 1)
The present embodiment relates to an organic gas processing apparatus that is small and easy to operate, utilizing a photodecomposition action by a photocatalyst.

（１）構 成
図１は、本実施の形態の有機ガス処理装置２の側面図である。図２は、図１のII-II線における断面を矢印の方向から見た図である。 (1) Configuration FIG. 1 is a side view of an organic gas processing apparatus 2 of the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow.

本有機ガス処理装置２は、図１に示すように、有機ガス光分解ユニット４と、回転ユニット９を有している。   As shown in FIG. 1, the organic gas processing apparatus 2 includes an organic gas photolysis unit 4 and a rotation unit 9.

（i）有機ガス光分解ユニット
有機ガス光分解ユニット４は、筒状の本体部７と、ガス導入部８と、ガス排出部１０とを有している。 (I) Organic gas photolysis unit The organic gas photolysis unit 4 includes a cylindrical main body portion 7, a gas introduction portion 8, and a gas discharge portion 10.

―ガス導入部及びガス排出部―
ガス導入部８とガス排出部１０は、図１及び２に示すように、漏斗状の部材である。ガス導入部８の広口部には、本体部７の一端が、メカニカルシール２０ａにより回転自在に取り付けられている。同じく、ガス排出部１０の広口部には、本体部７の他端が、メカニカルシール２０ｂにより回転自在に取り付けられている。 ―Gas introduction part and gas discharge part―
The gas introduction part 8 and the gas discharge part 10 are funnel-shaped members as shown in FIGS. One end of the main body portion 7 is rotatably attached to the wide mouth portion of the gas introduction portion 8 by a mechanical seal 20a. Similarly, the other end of the main body portion 7 is rotatably attached to the wide mouth portion of the gas discharge portion 10 by a mechanical seal 20b.

―本体部―
本体部７は、図２に示すように、紫外線を発生しこの紫外線により光触媒に有機ガスを分解させる紫外線光源１４と、複数の有機ガス光分解部２４が連結された連結構造体１６と、紫外線光源１４と連結構造体１６を格納する格納容器１２を有している。更に、本体部７は、格納容器１２とガス導入部８を隔てる第１の隔壁３６と、格納容器１２とガス排出部１０を隔てる第２の隔壁３８を有している。 ―Main body―
As shown in FIG. 2, the main body 7 includes an ultraviolet light source 14 that generates ultraviolet rays and decomposes the organic gas into a photocatalyst by the ultraviolet rays, a connection structure 16 in which a plurality of organic gas photolysis portions 24 are connected, and an ultraviolet ray. A storage container 12 for storing the light source 14 and the connection structure 16 is provided. Further, the main body portion 7 has a first partition wall 36 that separates the storage container 12 and the gas introduction part 8, and a second partition wall 38 that separates the storage container 12 and the gas discharge part 10.

ここで、紫外線光源１４としては、発光ダイオードアレイまたはブラックライト蛍光灯が好ましい。発光ダイオードアレイによれば、光触媒として広く用いられている酸化チタン（TiO2）の活性化に適した、波長が３７５ｎｍの紫外線を、容易に発生することができる。 Here, as the ultraviolet light source 14, a light emitting diode array or a black light fluorescent lamp is preferable. According to the light emitting diode array, it is possible to easily generate ultraviolet light having a wavelength of 375 nm, which is suitable for activation of titanium oxide (TiO 2 ) widely used as a photocatalyst.

紫外線光源１４は、図２に示すように、光源保護容器１５に格納された状態で、格納容器１２の中心に配置されている。尚、光源保護容器１５は、紫外線を透す材料（例えば、石英やパイレックス（登録商標））で形成されている。   As illustrated in FIG. 2, the ultraviolet light source 14 is disposed in the center of the storage container 12 in a state of being stored in the light source protection container 15. The light source protection container 15 is made of a material that transmits ultraviolet light (for example, quartz or Pyrex (registered trademark)).

紫外線光源１４の周囲には、上述した連結構造体１６が配置されている。図３は、この連結構造体１６の斜視図である。連結構造体１６は、図２及び３に示すように、紫外線光源１４を囲うように紫外線光源１４の長手方向に沿って配置された複数の有機ガス光分解部２４を有している。更に、連結構造体１６は、複数の有機ガス光分解部２４を直列に連結する複数の連結管２６ａ,２６ｂを有している。そして、連結構造体１６の一端には、有機ガスを含むガス２８が流入する第１の開口部３０が設けられている。また、連結構造体１６の他端には、処理済のガス３２が流出する第２の開口部３４が設けられている。尚、図２では、第２の開口部３４は、第１の開口部３０の反対側に描かれている。しかし、実際は、第１の開口部３０と第２の開口部３４は、隣接した有機ガス光分解部２４に設けられている。   The connection structure 16 described above is disposed around the ultraviolet light source 14. FIG. 3 is a perspective view of the connection structure 16. As shown in FIGS. 2 and 3, the connection structure 16 has a plurality of organic gas photolysis portions 24 arranged along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 14 so as to surround the ultraviolet light source 14. Furthermore, the connection structure 16 has a plurality of connection pipes 26a and 26b that connect the plurality of organic gas photolysis sections 24 in series. A first opening 30 through which a gas 28 containing an organic gas flows is provided at one end of the connection structure 16. A second opening 34 through which the processed gas 32 flows out is provided at the other end of the connection structure 16. In FIG. 2, the second opening 34 is drawn on the opposite side of the first opening 30. However, in practice, the first opening 30 and the second opening 34 are provided in the adjacent organic gas photolysis section 24.

ここで、有機ガス光分解部２４は、紫外線を透す材料（例えば、石英やパイレックス（登録商標））で形成された筒状体であって、その内壁は光触媒２２の皮膜（以下、光触媒皮膜と呼ぶ）２３により覆われている。そして、有機ガス光分解部２４の両端は、図２及び３に示すように、キャップ２５ａ,２５ｂにより塞がれている。但し、連結構造体１６の両端に位置する、有機ガス光分解部２４の一端は塞がれず、第１の開口部３０及び第２の開口部３４となっている。   Here, the organic gas photolysis section 24 is a cylindrical body formed of a material that transmits ultraviolet light (for example, quartz or Pyrex (registered trademark)), and the inner wall thereof is a film of the photocatalyst 22 (hereinafter, photocatalytic film). It is covered by 23). Then, both ends of the organic gas photolysis section 24 are closed by caps 25a and 25b as shown in FIGS. However, one end of the organic gas photolysis portion 24 located at both ends of the connection structure 16 is not blocked, and is a first opening 30 and a second opening 34.

光触媒２２としては、アナターゼ型の酸化チタン（TiO2）が好ましい。また、光触媒皮膜２３は、例えば、実施の形態２で説明する溶射法により形成することができる。或いは、光触媒皮膜２３は、光触媒粒子をバインダー（接着材）で基材に固定するバインダー固定法やゾルゲル法により、形成することもできる。 As the photocatalyst 22, anatase type titanium oxide (TiO 2 ) is preferable. Moreover, the photocatalyst film | membrane 23 can be formed by the thermal spraying method demonstrated in Embodiment 2, for example. Alternatively, the photocatalytic film 23 can also be formed by a binder fixing method or a sol-gel method in which the photocatalytic particles are fixed to a base material with a binder (adhesive).

上述した連結管の一部２６ａは、図２に示すように、第１の隔壁３６及びキャップ２５ａを貫通している。この一部の連結管２６ａは、第１の隔壁３６に固定されている。同様に、残りの連結管２６ｂは、第２の隔壁３８及びキャップ２５ｂを貫通している。また、残りの連結管２６ｂは、第２の隔壁３８に固定されている。そして、これら連結管２６ａ,２６ｂに、有機ガス光分解部２４が、回転自在に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, a part 26a of the connecting pipe passes through the first partition wall 36 and the cap 25a. This part of the connecting pipe 26 a is fixed to the first partition wall 36. Similarly, the remaining connecting pipe 26b passes through the second partition wall 38 and the cap 25b. The remaining connecting pipe 26b is fixed to the second partition wall 38. And the organic gas photolysis part 24 is rotatably attached to these connection pipes 26a and 26b.

図４は、ガス導入部８及び第１の隔壁３６を取り外して、本体部７の内部を図１の矢印IVの方向から見た図である。図５は、同様に、ガス排出部１０及び第２の隔壁３８を取り外して、本体部７の内部を図１の矢印Vの方向から見た図である。   FIG. 4 is a view of the inside of the main body 7 viewed from the direction of the arrow IV in FIG. 1 with the gas inlet 8 and the first partition 36 removed. Similarly, FIG. 5 is a view of the inside of the main body 7 viewed from the direction of the arrow V in FIG. 1 with the gas discharge part 10 and the second partition wall 38 removed.

図４及び５に示すように、有機ガス光分解部のキャップ２５ａ,２５ｂの側面には、歯車が形成されている。また、格納容器１２の内側の側面及び光源保護容器１５の側面には、夫々、有機ガス光分解部２４の歯車に噛み合う歯車が設けられている。従って、有機ガス光分解部２４は、格納容器１２が回転すると、有機ガス光分解部２４の長手方向に延在する軸４０（図２参照）を中心に自転する。   As shown in FIGS. 4 and 5, gears are formed on the side surfaces of the caps 25 a and 25 b of the organic gas photolysis portion. Further, on the inner side surface of the storage container 12 and the side surface of the light source protection container 15, gears that mesh with the gears of the organic gas photolysis unit 24 are provided. Therefore, when the storage container 12 rotates, the organic gas photodecomposition unit 24 rotates around the axis 40 (see FIG. 2) extending in the longitudinal direction of the organic gas photodecomposition unit 24.

尚、有機ガス光分解部２４及び光源保護容器１５の本体は、上述したように紫外線を透す石英やパイレックス（登録商標）で形成されている。しかし、有機ガス光分解部２４及び光源保護容器１５の歯車は、歯車に加工しやすく且つ壊れ難い金属で形成されている。   The organic gas photolysis unit 24 and the main body of the light source protection container 15 are formed of quartz or pyrex (registered trademark) that transmits ultraviolet rays as described above. However, the gears of the organic gas photolysis portion 24 and the light source protection container 15 are formed of a metal that is easily processed into a gear and is not easily broken.

（ii）回転体ユニット
回転体ユニット９は、図１に示すように、側面に歯車が形成された回転体６と、回転体６を支持する支持台５を有している。 (Ii) Rotating Body Unit As shown in FIG. 1, the rotating body unit 9 includes a rotating body 6 having a gear formed on a side surface and a support base 5 that supports the rotating body 6.

図１に示すように、本体部７の格納容器１２の外側の側面には、歯車１８が形成されている。回転体６の歯車は、この格納容器１２の歯車１８と噛み合っている。従って、回転体９が回転すると、格納容器１２が回転する。   As shown in FIG. 1, a gear 18 is formed on the outer side surface of the storage container 12 of the main body 7. The gear of the rotating body 6 is in mesh with the gear 18 of the storage container 12. Therefore, when the rotating body 9 rotates, the storage container 12 rotates.

（２）動 作
図６は、本実施の形態の有機ガス処理装置２の使用状態を説明する図である。有機ガス処理装置２のガス導入部８は、図６（ａ）に示すように、配管５２ａにより半導体製造装置５０の排気口に接続されている。従って、ガス導入部８は、連結構造体１６の第１の開口部３０を、配管５２ａを介して、有機ガスを発生する半導体製造装置５０に連結している（図２参照）。 (2) Operation FIG. 6 is a diagram for explaining a use state of the organic gas processing apparatus 2 of the present embodiment. As shown in FIG. 6A, the gas introduction part 8 of the organic gas processing apparatus 2 is connected to an exhaust port of the semiconductor manufacturing apparatus 50 by a pipe 52a. Therefore, the gas introduction part 8 has connected the 1st opening part 30 of the connection structure 16 to the semiconductor manufacturing apparatus 50 which generate | occur | produces organic gas via the piping 52a (refer FIG. 2).

また、有機ガス処理装置２のガス排出部１０は、配管５２ｂにより、集中排気装置（図示せず）に接続された排気ダクト（図示せず）に連結されている。従って、ガス排出部１０は、連結構造体１６の第２の開口部３４を、配管５２ｂ及び排気ダクトを介して、集中排気装置に連結している（図２参照）。   Moreover, the gas discharge part 10 of the organic gas processing apparatus 2 is connected with the exhaust duct (not shown) connected to the concentrated exhaust apparatus (not shown) by the piping 52b. Therefore, the gas discharge part 10 has connected the 2nd opening part 34 of the connection structure 16 to the concentrated exhaust apparatus via the piping 52b and an exhaust duct (refer FIG. 2).

この集中排気装置が稼働すると排気ダクト内が陰圧になり、その結果、有機ガス処理装置２が排気される。すると、排気され陰圧になった有機ガス処理装置２に、半導体製造装置５０で発生した有機ガスが、清浄空気等のガスと共に流入する。この有機ガスを含むガス２８は、図２に示すように、まず有機ガス処理装置２のガス導入部８に流入し、その後第１の開口部３０から連結構造体１６に流入する。次に、有機ガスを含むガス２８は、複数の有機ガス光分解部２４と複数の連結管２６ａ,２６bを交互に通過して、第２の開口部３４に到達する。この間に、有機ガスは光触媒被膜により分解され、処理済みのガス３２が形成される。この処理済みのガス３２は、ガス排出部１０を通過し、配管５２ｂに排出される。   When this centralized exhaust device operates, the inside of the exhaust duct becomes negative pressure, and as a result, the organic gas processing device 2 is exhausted. Then, the organic gas generated in the semiconductor manufacturing apparatus 50 flows into the organic gas processing apparatus 2 that has been evacuated to a negative pressure together with a gas such as clean air. As shown in FIG. 2, the gas 28 containing the organic gas first flows into the gas introduction part 8 of the organic gas processing apparatus 2, and then flows into the connection structure 16 from the first opening 30. Next, the gas 28 containing an organic gas alternately passes through the plurality of organic gas photolysis sections 24 and the plurality of connection pipes 26 a and 26 b and reaches the second opening 34. During this time, the organic gas is decomposed by the photocatalytic coating, and a treated gas 32 is formed. The treated gas 32 passes through the gas discharge unit 10 and is discharged to the pipe 52b.

ところで、一般的に、集中排気装置の排気速度はかなり大きい。しかし、集中排気装置には多数の半導体製造装置が接続されるので、個々半導体製造装置における排気速度は小さくなっている。従って、有機ガスを含むガス２８は、有機ガス光分解部２４の内部を穏やかに流れる。   By the way, in general, the exhaust speed of the central exhaust system is considerably high. However, since a large number of semiconductor manufacturing apparatuses are connected to the centralized exhaust apparatus, the exhaust speed in each semiconductor manufacturing apparatus is small. Therefore, the gas 28 containing the organic gas gently flows inside the organic gas photolysis unit 24.

このように、有機ガス光分解部内を有機ガスを含むガス２８が流れている間、紫外線光源１４が点灯され、発生した紫外線が有機ガス光分解部２４に照射される。この紫外線は、有機ガス光分解部２４の管壁を透過し、光触媒皮膜２３に裏面から入射する。紫外線が入射した光触媒皮膜２３は、スーパーオキサイド（Ｏ２ -）とヒドロキシラジカルを生成する。これら活性種が、その強い酸化還元作用により有機ガスを分解する。 As described above, the ultraviolet light source 14 is turned on while the gas 28 containing the organic gas flows in the organic gas photolysis section, and the generated ultraviolet light is irradiated to the organic gas photolysis section 24. The ultraviolet light passes through the tube wall of the organic gas photolysis portion 24 and enters the photocatalyst film 23 from the back surface. The photocatalytic film 23 on which the ultraviolet light is incident generates superoxide (O 2 − ) and hydroxy radicals. These active species decompose organic gases by their strong redox action.

ここで、光触媒皮膜２３に入射する紫外線の強度は、光触媒皮膜２３が形成された管内位置により異なる。紫外線光源１４に近接した位置では紫外線強度は強く、紫外線光源１４から離れた位置では紫外線強度は弱くなる。このように紫外線強度が弱い位置では、有機ガスの分解効率が低い。   Here, the intensity of the ultraviolet light incident on the photocatalytic film 23 varies depending on the position in the tube where the photocatalytic film 23 is formed. The ultraviolet intensity is high at a position close to the ultraviolet light source 14, and the ultraviolet intensity is weak at a position away from the ultraviolet light source 14. Thus, the decomposition efficiency of the organic gas is low at a position where the ultraviolet intensity is weak.

そこで、本実施の形態では、有機ガス光分解部２４を自転させることにより、光触媒皮膜２３に紫外線を一様に照射する。ここで、有機ガス光分解部２４の自転速度は、好ましくは、毎分１０〜２０回転である。   Therefore, in the present embodiment, the organic gas photolysis unit 24 is rotated to irradiate the photocatalyst film 23 with ultraviolet rays uniformly. Here, the rotation speed of the organic gas photolysis section 24 is preferably 10 to 20 revolutions per minute.

有機ガス光分解部２４の自転は、以下のように実現される。まず、回転体６に接続されたモータ（図示せず）を駆動して、回転体６を回転する。上述したように、回転体６の側面には歯車が形成されている。この歯車は、格納容器１２の外側の側面に形成された歯車と噛み合っている。このため、回転体６が回転すると、格納容器１２が回転する。格納容器１２には、外側の側面だけなく内側の側面にも歯車が形成されている。この歯車は、有機ガス光分解部２４のキャップ２５ａ,２５ｂの側面に形成された歯車と噛み合っている。従って、格納容器１２が回転すると、複数の有機ガス光分解部２４が同時に回転（自転）する。これにより、光触媒皮膜２３に紫外線が一様に照射され、有機ガス光分解部２４の内壁に形成された光触媒皮膜は全面で活性化され、その光分解効率は高くなる。   The rotation of the organic gas photolysis unit 24 is realized as follows. First, a motor (not shown) connected to the rotating body 6 is driven to rotate the rotating body 6. As described above, a gear is formed on the side surface of the rotating body 6. This gear meshes with a gear formed on the outer side surface of the storage container 12. For this reason, when the rotating body 6 rotates, the storage container 12 rotates. The storage container 12 has gears formed not only on the outer side surface but also on the inner side surface. This gear meshes with a gear formed on the side surfaces of the caps 25a and 25b of the organic gas photolysis section 24. Therefore, when the storage container 12 rotates, the plurality of organic gas photolysis units 24 rotate (spin) at the same time. Thereby, the photocatalyst film 23 is uniformly irradiated with ultraviolet rays, and the photocatalyst film formed on the inner wall of the organic gas photodecomposition portion 24 is activated on the entire surface, and the photodecomposition efficiency is increased.

上述したように、有機ガス光分解部２４の長さは０．５〜２.０ｍである。このような有機ガス光分解部２４が７本直列に連結されて、有機ガス分解ユニット４が形成されている。従って、有機ガスを含むガスは、３.５〜１４ｍに及ぶ長い距離を、全面が活性化した光触媒皮膜２３に接しながら穏やかに流れる。このため、有機ガスは十分に分解され、有機ガスの分解効率は高くなる。   As described above, the length of the organic gas photolysis portion 24 is 0.5 to 2.0 m. Seven such organic gas photolysis parts 24 are connected in series to form the organic gas decomposition unit 4. Accordingly, the gas containing the organic gas gently flows over a long distance of 3.5 to 14 m while contacting the photocatalyst film 23 whose entire surface is activated. For this reason, organic gas is fully decomposed | disassembled and the decomposition | disassembly efficiency of organic gas becomes high.

このように、本有機ガス処理装置２には、有機ガス光分解部２４が多数連結された長い光分解領域（連結構造体１６）が形成されている。しかし、本有機ガス処理装置２では、図２及び３に示すように、この光分解領域は繰り返し折り返されている。このため、本有機ガス処理装置２の長さは、高々０．５〜２.０ｍである。また、本有機ガス処理装置２の高さ及び幅は、高々０.１５〜０.６ｍである。このように、本有機ガス処理装置２は小型である。   As described above, the organic gas processing apparatus 2 is formed with a long photodecomposition region (connection structure 16) in which many organic gas photolysis units 24 are connected. However, in this organic gas processing apparatus 2, as shown in FIGS. 2 and 3, the photolysis region is repeatedly folded. For this reason, the length of this organic gas processing apparatus 2 is at most 0.5 to 2.0 m. The height and width of the organic gas processing apparatus 2 are at most 0.15 to 0.6 m. Thus, this organic gas processing apparatus 2 is small.

更に、本有機ガス光分解部２４を動作させるには、紫外線光源１４を点灯するだけでよい。故に、本有機ガス処理装置２の運転は極めて容易である。また、本有機ガス処理装置２は、個々の半導体製造装置ごとに設置される分散処理型の排ガス処理装置なので、特別に設置エリアを設ける必要はない。   Furthermore, in order to operate this organic gas photolysis part 24, it is only necessary to turn on the ultraviolet light source 14. Therefore, the operation of the organic gas processing apparatus 2 is extremely easy. Further, since the organic gas processing apparatus 2 is a distributed processing type exhaust gas processing apparatus installed for each individual semiconductor manufacturing apparatus, it is not necessary to provide an installation area specially.

（３）変形例
以上の例では、有機ガス処理装置２は、長手方向が水平になるように設置されている。しかし、有機ガス処理装置２は、図６（ｂ）に示すように、有機ガス光分解部２４の長手方向が鉛直になるように設置してもよい。 (3) Modification In the above example, the organic gas processing apparatus 2 is installed so that the longitudinal direction is horizontal. However, as shown in FIG. 6B, the organic gas processing apparatus 2 may be installed so that the longitudinal direction of the organic gas photolysis unit 24 is vertical.

また、以上の例では、有機ガス光分解部２４は７本である。しかし、有機ガス光分解部２４の本数は、要求される有機ガスの分解能力に応じて、適宜変更することが好ましい。   Moreover, in the above example, the organic gas photolysis part 24 is seven. However, it is preferable that the number of the organic gas photolysis units 24 is appropriately changed according to the required organic gas decomposition ability.

また、有機ガス光分解部２４の長さ及び太さも、要求される有機ガスの分解能力に応じて、適宜変更することが好ましい。   Moreover, it is preferable to change suitably the length and thickness of the organic gas photolysis part 24 according to the decomposition | disassembly capability of the required organic gas.

これらの変更は、有機ガス光分解部２４の数、長さ、及び太さが異なる複数の本体部分７を用意しておき、要求される有機ガスの分解能力に応じ、適宜本体部を交換することにより実現できる。   For these changes, a plurality of main body portions 7 having different numbers, lengths, and thicknesses of the organic gas photodecomposing portions 24 are prepared, and the main body portions are appropriately replaced according to the required organic gas decomposing ability. Can be realized.

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１の有機ガス処理装置において、光触媒皮膜の光分解能力を向上させた有機ガス処理装置に関する。尚、実施の形態１と共通する部分にいては、説明を省略する。 (Embodiment 2)
The present embodiment relates to an organic gas processing apparatus in which the photolytic ability of the photocatalytic film is improved in the organic gas processing apparatus of the first embodiment. Note that description of portions common to the first embodiment is omitted.

（１）光触媒皮膜
図７は、本実施の形態の光触媒皮膜４２の構造を説明する図である。図８は、広く用いられている光触媒皮膜である、光触媒粒子をバインダー４６で基材４８に固定した光触媒皮膜４２ａの構造を説明する図である。 (1) Photocatalyst film FIG. 7 is a diagram illustrating the structure of the photocatalyst film 42 of the present embodiment. FIG. 8 is a view for explaining the structure of a photocatalyst film 42 a, which is a photocatalyst film widely used, in which photocatalyst particles are fixed to a base material 48 with a binder 46.

本実施の形態の光触媒皮膜４２は、図７に示すように、複数の光触媒の粒子（例えば、酸化チタン粒子（TiO２））４４が直接結合した皮膜である。従って、光触媒皮膜４２の表面は、密集した光触媒の粒子により覆われている。このため、光触媒皮膜４２の表面に沿って流れる、有機ガスを含むガス２８ａは、常に光触媒粒子４４に接触する。 As shown in FIG. 7, the photocatalyst film 42 of the present embodiment is a film in which a plurality of photocatalyst particles (for example, titanium oxide particles (TiO 2 )) 44 are directly bonded. Therefore, the surface of the photocatalyst film 42 is covered with dense photocatalyst particles. For this reason, the gas 28 a containing an organic gas flowing along the surface of the photocatalyst film 42 is always in contact with the photocatalyst particles 44.

一方、光触媒皮膜内の光触媒粒子間には、多数の空隙５４が形成されている（図７参照）。有機ガスを含むガスの一部２８ｂは、光触媒皮膜内部に侵入し、この空隙を伝わって光触媒皮膜内を伝搬する。この間、有機ガスを含むガス２８ｂは、光触媒粒子４４と緊密に接触する。   On the other hand, a large number of voids 54 are formed between the photocatalyst particles in the photocatalyst film (see FIG. 7). Part of the gas 28b containing the organic gas penetrates into the photocatalyst film, propagates through the voids, and propagates through the photocatalyst film. During this time, the gas 28b containing the organic gas comes into close contact with the photocatalyst particles 44.

このように、本実施の形態では、有機ガスを含むガス２８ａ,２８ｂと光触媒粒子４４が緊密に接触する。従って、光触媒皮膜４２による有機ガスの光分解能力は高くなる。故に、本実施の形態によれば、有機ガス分解部を短くしても有機ガスの処理能力を高く保つことができるので、有機ガス処理装置を一層小型化することができる。   Thus, in this Embodiment, gas 28a, 28b containing organic gas and the photocatalyst particle 44 contact | abut closely. Therefore, the photodecomposition capability of the organic gas by the photocatalytic film 42 is increased. Therefore, according to the present embodiment, even if the organic gas decomposition unit is shortened, the organic gas processing capacity can be kept high, and the organic gas processing apparatus can be further downsized.

図７のように複数の光触媒粒子が直接結合して形成される光触媒皮膜は、例えば、燃焼ガスやプラズマにより材料粒子を溶融し、ガスと共に基材表面に吹き付ける溶射法により形成することができる（例えば、特許文献１参照）。   The photocatalyst film formed by directly combining a plurality of photocatalyst particles as shown in FIG. 7 can be formed by, for example, a thermal spraying method in which material particles are melted by combustion gas or plasma and sprayed on the substrate surface together with the gas ( For example, see Patent Document 1).

図８は、光触媒粒子４４をバインダー４６で基材４８に固定した光触媒皮膜４２ａの構造を説明する図である。光触媒皮膜４２ａとしては、このような構造の皮膜が一般的である。この光触媒皮膜４２ａの表面には、図８に示すように、光触媒粒子４４が疎らにしか分布していない。従って、この光触媒皮膜４２ａの表面を流れる、有機ガスを含むガス２８ａは、間欠的にしか光触媒粒子４４に接触しない。また、光触媒皮膜４２ａの内部の光触媒粒子４４の間は、隙間無くバインダー４６で充填されている。従って、有機ガスを含むガス２８ａが、光触媒皮膜４２ａの内部に侵入することはない。   FIG. 8 is a view for explaining the structure of the photocatalyst film 42 a in which the photocatalyst particles 44 are fixed to the base material 48 with the binder 46. The photocatalyst film 42a is generally a film having such a structure. As shown in FIG. 8, the photocatalyst particles 44 are only sparsely distributed on the surface of the photocatalyst film 42a. Therefore, the gas 28a containing the organic gas flowing on the surface of the photocatalyst film 42a contacts the photocatalyst particles 44 only intermittently. The space between the photocatalyst particles 44 inside the photocatalyst film 42a is filled with a binder 46 without any gap. Therefore, the gas 28a containing the organic gas does not enter the photocatalyst film 42a.

故に、図８に示すように、バインダーにより光触媒粒子を基材４８に固定した光触媒皮膜４２ａでは、有機ガスを含むガスが、光触媒粒子４４に緊密に接触することなない。従って、このような光触媒皮膜４２ａによる有機ガスの分解能力は余り高くない。   Therefore, as shown in FIG. 8, in the photocatalyst film 42 a in which the photocatalyst particles are fixed to the base material 48 with the binder, the gas containing the organic gas does not come into close contact with the photocatalyst particles 44. Accordingly, the ability of decomposing organic gas by such a photocatalytic film 42a is not so high.

（２）有機ガス光分解部
本実施の形態の光触媒皮膜は、上述したように、溶射法により形成することができる。上述したように、溶射法は、溶融した材料粒子を含むガスを基材に吹き付けて皮膜を形成する成膜方法である。 (2) Organic gas photolysis part As mentioned above, the photocatalyst film of the present embodiment can be formed by a thermal spraying method. As described above, the thermal spraying method is a film forming method in which a gas containing molten material particles is sprayed onto a base material to form a film.

ところで、有機ガス光分解部の本体部分は、図２等を参照して説明したように、筒状の部材である。このような筒状部材の内壁に、溶融した材料粒子を含むガスを吹き付けて皮膜を形成することは困難である。   By the way, the main body portion of the organic gas photolysis portion is a cylindrical member as described with reference to FIG. It is difficult to form a film by spraying a gas containing molten material particles on the inner wall of such a cylindrical member.

図９は、本実施の形態の有機ガス光分解部２４ａの斜視図である。但し、図９では、キャップ２５ａ,２５ｂは省略されている。図９に示すように、本実施の形態の有機ガス光分解部２４ａは、紫外線光源の長手方向に延在する軸４０に沿って延在する複数の棒状の部材５６を有している。この棒状部材５６は、石英やパイレックス（登録商標）等の紫外線を透す材料で形成されている。この棒状部材５６の側面には、光触媒皮膜２３ａが溶射法により半周形成されている。このような棒状部材の側面に、光触媒皮膜を溶射法により形成することは容易である。そして、溶射法により光触媒皮膜２３ａが形成された棒状部材５６が、光触媒皮膜２３ａが形成された領域を内側として束ねられ、有機ガス光分解部２４ａとなっている。   FIG. 9 is a perspective view of the organic gas photolysis portion 24a of the present embodiment. However, in FIG. 9, the caps 25a and 25b are omitted. As shown in FIG. 9, the organic gas photolysis part 24a of this Embodiment has the some rod-shaped member 56 extended along the axis | shaft 40 extended in the longitudinal direction of an ultraviolet light source. The rod-shaped member 56 is formed of a material that transmits ultraviolet light, such as quartz or Pyrex (registered trademark). A photocatalytic film 23a is formed on the side surface of the rod-like member 56 by a thermal spraying method. It is easy to form a photocatalytic film on the side surface of such a rod-shaped member by a thermal spraying method. And the rod-shaped member 56 in which the photocatalyst membrane | film | coat 23a was formed by the thermal spraying method is bundled by making the area | region in which the photocatalyst membrane | film | coat 23a was formed into an inner side, and becomes the organic gas photolysis part 24a.

尚、棒状部材の代わりに、短辺方向に沿って円弧状に湾曲した板状部材や細長い板状部材の一面に、光触媒皮膜２３ａを溶射法により形成してもよい。   Instead of the rod-shaped member, the photocatalytic film 23a may be formed on one surface of a plate-shaped member or an elongated plate-shaped member curved in an arc shape along the short side direction by a thermal spraying method.

以上のように、本実施の形態によれば、有機ガス光分解部の内壁を、溶射法による光触媒皮膜で覆うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the inner wall of the organic gas photolysis portion can be covered with the photocatalytic film formed by a thermal spraying method.

尚、以上の例では、棒状部材の表面に直接光触媒皮膜を形成しているが、アクリル樹脂層等のアンダーコート層を上記棒状部材の表面に形成してから、光触媒皮膜４２を溶射法により形成してもよい。   In the above example, the photocatalytic film is directly formed on the surface of the rod-shaped member. However, after the undercoat layer such as an acrylic resin layer is formed on the surface of the rod-shaped member, the photocatalytic film 42 is formed by a thermal spraying method. May be.

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態２の有機ガス処理装置において、光触媒皮膜と有機ガスの接触面積を広くした有機ガス処理装置に関する。尚、実施の形態２と共通する部分にいては、説明を省略する。 (Embodiment 3)
The present embodiment relates to an organic gas processing apparatus in which the contact area between the photocatalyst film and the organic gas is widened in the organic gas processing apparatus of the second embodiment. Note that description of portions common to the second embodiment is omitted.

図１０は、本実施の形態の有機ガス光分解部を形成する棒状部材５６ａの斜視図である。図１０に示すように、本実施の形態の棒状部材５６ａには、光触媒の皮膜で覆われた複数の突起部５８が設けられている。図１１は、この棒状の部材５６ａを束ねて形成した有機ガス光分解部の断面図である。図１１には、この有機ガス光分解部の内部を流れる、有機ガスを含むガス２８の流れも記載されている。   FIG. 10 is a perspective view of a rod-shaped member 56a forming the organic gas photolysis portion of the present embodiment. As shown in FIG. 10, the rod-shaped member 56a of the present embodiment is provided with a plurality of protrusions 58 covered with a photocatalyst film. FIG. 11 is a cross-sectional view of an organic gas photolysis portion formed by bundling the rod-shaped members 56a. FIG. 11 also shows the flow of the gas 28 containing the organic gas that flows inside the organic gas photolysis section.

図１１に示すように、有機ガスを含むガス２８は、光触媒皮膜で覆われた突起部５８に接触しながら有機ガス光分解部内を流れる。従って、本実施の形態によれば、有機ガスを含むガス２８と光触媒皮膜の接触面積が広くなるので、有機ガスの分解効率が高くなる。   As shown in FIG. 11, the gas 28 containing an organic gas flows in the organic gas photolysis portion while contacting the protrusion 58 covered with the photocatalytic film. Therefore, according to the present embodiment, the contact area between the gas 28 containing the organic gas and the photocatalytic film is widened, so that the decomposition efficiency of the organic gas is increased.

尚、以上の本実施の形態では、有機ガス光分解部を形成する複数の部材の側面に突起部５８を設けている。しかし、一体形成された管状部材の内壁に、光触媒皮膜で覆われた複数の突起部を設けてもよい。すなわち、本実施の形態の有機ガス処理装置は、光触媒皮膜で覆われ、有機ガス光分解部の内壁に設けられた、複数の突起部を有している。   In the above embodiment, the protrusions 58 are provided on the side surfaces of the plurality of members forming the organic gas photolysis portion. However, a plurality of protrusions covered with a photocatalytic film may be provided on the inner wall of the integrally formed tubular member. That is, the organic gas processing apparatus of the present embodiment has a plurality of protrusions that are covered with a photocatalytic film and provided on the inner wall of the organic gas photolysis portion.

以上の実施の形態１乃至３では、光触媒皮膜の原料として酸化チタンを用いているが、酸化亜鉛等の他の光触媒を用いてもよい。   In Embodiments 1 to 3 above, titanium oxide is used as a raw material for the photocatalytic film, but other photocatalysts such as zinc oxide may be used.

また、実施の形態１では、有機ガス処理装置を、半導体製造装置が発生する有機ガスの処理に用いている。しかし、本有機ガス処理装置は、半導体製造装置以外の装置（例えば、有機溶媒を用いて機械部品を洗浄する装置）が発生する有機ガスの処理や悪臭の原因物質（ホルムアルデヒト、メルカプタン類等）の処理に用いてもよい。   In the first embodiment, the organic gas processing apparatus is used for processing the organic gas generated by the semiconductor manufacturing apparatus. However, this organic gas processing device is used for the processing of organic gas generated by devices other than semiconductor manufacturing devices (for example, devices for cleaning machine parts using organic solvents) and substances that cause bad odors (formaldehyde, mercaptans, etc.) It may be used for processing.

２・・・有機ガス処理装置
１４・・・紫外線光源
２２・・・光触媒
２４・・・有機ガス光分解部
２６・・・連結管
３０・・・第１の開口部
３４・・・第２の開口部
５８・・・突起部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Organic gas processing apparatus 14 ... Ultraviolet light source 22 ... Photocatalyst 24 ... Organic gas photolysis part 26 ... Connection pipe 30 ... 1st opening part 34 ... 2nd Opening 58 ... Projection

Claims (4)

紫外線を発生し、前記紫外線により光触媒に有機ガスを分解させる紫外線光源と、
内壁が前記光触媒の皮膜で覆われ且つ前記紫外線を透す筒状体であって、前記紫外線光源を囲うように前記紫外線光源の長手方向に沿って配置され、且つ前記長手方向に延在する軸を中心に自転する複数の有機ガス光分解部と、
複数の前記有機ガス光分解部を直列に連結して、前記有機ガス光分解部の連結構造体を形成する複数の連結管と、
前記連結構造体の一端に設けられ、前記有機ガスを含むガスが流入する第１の開口部と、
前記連結構造体の他端に設けられ、前記ガスが流出する第２の開口部とを有する、
有機ガス処理装置。 An ultraviolet light source that generates ultraviolet light and decomposes organic gas into a photocatalyst by the ultraviolet light;
A cylindrical body whose inner wall is covered with the film of the photocatalyst and transmits the ultraviolet light, is disposed along the longitudinal direction of the ultraviolet light source so as to surround the ultraviolet light source, and extends in the longitudinal direction A plurality of organic gas photolysis sections that rotate around
Connecting a plurality of the organic gas photolysis sections in series to form a connection structure of the organic gas photolysis sections;
A first opening provided at one end of the connection structure and into which a gas containing the organic gas flows;
A second opening provided at the other end of the connecting structure and through which the gas flows out;
Organic gas processing equipment. 請求項１に記載の有機ガス処理装置において、
前記皮膜は、複数の前記光触媒の粒子が直接結合して形成され、
前記筒状体は、前記軸に沿って延在する複数の部材が連結されて形成されている、
ことを特徴とする有機ガス処理装置。 The organic gas processing apparatus according to claim 1,
The film is formed by directly combining a plurality of the photocatalyst particles,
The cylindrical body is formed by connecting a plurality of members extending along the axis.
An organic gas processing apparatus. 請求項１又は２に記載の有機ガス処理装置において、
更に、前記皮膜で覆われ、前記内壁に設けられた複数の突起部を有することを、
特徴とする有機ガス処理装置。 The organic gas processing apparatus according to claim 1 or 2,
Furthermore, having a plurality of protrusions covered with the film and provided on the inner wall,
An organic gas processing device. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機ガス処理装置において、
前記第１の開口部を、前記有機ガスを発生する半導体製造装置に連結する第１の連結部と、
前記第２の開口部を、排気装置に連結する第２の連結部とを有する、
ことを特徴とする有機ガス処理装置。 The organic gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A first connecting portion that connects the first opening to a semiconductor manufacturing apparatus that generates the organic gas;
A second connecting portion that connects the second opening to an exhaust device;
An organic gas processing apparatus.
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