JP2013237021A - Exhaust gas treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus.
シリコン単結晶の製造時には、単結晶引上げ装置内に発生するシリコン酸化物などの反応生成物を排除するために、引上げ装置のメインチャンバの上部に連設されたプルチャンバ上部のガス導入口からアルゴンなどの不活性ガスを導入し、メインチャンバ下部のガス排出口から装置外に排出することで、シリコン単結晶の汚染を防止している。 At the time of manufacturing the silicon single crystal, in order to eliminate reaction products such as silicon oxide generated in the single crystal pulling apparatus, argon or the like is introduced from the gas inlet at the upper part of the pull chamber connected to the upper part of the main chamber of the pulling apparatus. The inert gas is introduced and discharged from the gas outlet at the lower part of the main chamber to the outside of the apparatus, thereby preventing contamination of the silicon single crystal.
ガス排出口から排出される排ガスは、フィルター、真空ポンプ、湿式スクラバー、ブロアなどから構成された排ガス処理装置に送られる。ここで、フィルターや湿式スクラバーにより排ガス中の不純物が取り除かれ、不純物が取り除かれた排ガスは、最終的には大気中に放出される(例えば、特許文献1参照。)。また、排ガスから不純物を取り除くとともに、不活性ガスを回収し、回収した不活性ガスを精製して再利用する技術も知られている(例えば、特許文献2,3参照。)。
Exhaust gas discharged from the gas discharge port is sent to an exhaust gas treatment device including a filter, a vacuum pump, a wet scrubber, a blower, and the like. Here, impurities in the exhaust gas are removed by a filter or a wet scrubber, and the exhaust gas from which the impurities are removed is finally released into the atmosphere (see, for example, Patent Document 1). In addition, a technique is known in which impurities are removed from exhaust gas, an inert gas is recovered, and the recovered inert gas is purified and reused (see, for example,
また、シリコン単結晶の引上げを終えた後は、引上げ装置の清掃が行われる。清掃に使用される集塵機は、引上げ装置の近傍に設置された集塵口に、フィルターや湿式スクラバー、ブロアなどが接続されることにより構成されている(例えば、特許文献4参照。)。清掃時にはこの集塵口に清掃ダクトを接続し、引上げ装置内などの清掃が行われる。清掃ダクトから集塵されたダストは湿式スクラバーにより取り除かれる。 Further, after the pulling of the silicon single crystal is finished, the pulling device is cleaned. A dust collector used for cleaning is configured by connecting a filter, a wet scrubber, a blower, or the like to a dust collection port installed in the vicinity of a lifting device (for example, see Patent Document 4). At the time of cleaning, a cleaning duct is connected to the dust collection port, and the inside of the lifting device is cleaned. Dust collected from the cleaning duct is removed by a wet scrubber.
従来、シリコン単結晶を引上げる際に引上げ装置から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置と、引上げ装置の清掃に使用される集塵機とはそれぞれ別々に設置している。そのため、これらの装置を導入する場合には2台分の設置スペースやイニシャルコスト、ランニングコストが必要となっていた。
特許文献1〜3のような構成では排ガス処理装置が開示され、特許文献4のような構成では集塵機が開示されているが、排ガス処理機能と集塵機能を一体化することは開示されておらず、排ガス処理装置と集塵機とはそれぞれ別に設置する必要があった。
Conventionally, an exhaust gas treatment device for treating exhaust gas discharged from a pulling device when pulling up a silicon single crystal and a dust collector used for cleaning the pulling device are separately installed. Therefore, when these devices are introduced, installation space, initial cost, and running cost for two units are required.
The configuration as in
本発明の目的は、排ガス処理機能と集塵機能を一体化することで設置スペース、イニシャルコスト、ランニングコストを低減することができる、排ガス処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment apparatus that can reduce installation space, initial cost, and running cost by integrating an exhaust gas treatment function and a dust collection function.
本発明の排ガス処理装置では、単結晶引上げ装置から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置であって、前記単結晶引上げ装置の排ガスの排出管路が接続される第1チャンバ、前記第1チャンバの内部に設けられ、前記第1チャンバの内部に水を噴霧する第1散水手段、及び、前記第1チャンバの下部に設けられ、前記第1散水手段で噴霧された水を受けるタンクを備えた除害装置と、前記単結晶引上げ装置で生じた塵埃を回収する集塵管路が上部に接続される第2チャンバ、及び、前記第2チャンバの内部に設けられ、前記第2チャンバの内部に水を噴霧する第2散水手段を備えた集塵処理装置と、前記第1チャンバと管路を介して接続され、前記第1チャンバ内部の気体を外部に排出するブロアとを備え、前記集塵処理装置は、前記第2チャンバの下部が前記タンクの内部と連通していることを特徴とする。 The exhaust gas treatment apparatus of the present invention is an exhaust gas treatment apparatus for treating exhaust gas discharged from a single crystal pulling apparatus, wherein the first chamber to which the exhaust gas exhaust line of the single crystal pulling apparatus is connected, the first chamber Provided with a first watering means for spraying water inside the first chamber, and a tank for receiving water sprayed by the first watering means provided at the lower part of the first chamber. A detoxification device and a dust collecting pipe for collecting dust generated by the single crystal pulling device are provided in the upper portion of the second chamber, and the second chamber is provided in the second chamber. A dust collection device comprising a second watering means for spraying water; and a blower connected to the first chamber via a conduit and for discharging the gas inside the first chamber to the outside. The processing device Bottom of the second chamber is equal to or in communication with the interior of the tank.
本発明によれば、除害装置及び集塵処理装置を備え、集塵処理装置が、第2チャンバの下部がタンクの内部と連通していることにより、排ガス処理機能と集塵機能が一体化された構成となっている。このため、排ガス処理装置と集塵機とをそれぞれ別々に設置していたときに比べて、設置スペースやイニシャルコストを低減することができる。
また、除害装置と集塵処理装置とで、ガスを排気するブロアを共有する構成としているので、排ガス処理装置と集塵機とをそれぞれ別々に設置していたときに比べて、ランニングコストを低減することができる。
また、清掃時に集塵される塵埃は、集塵処理装置及び除害装置による2段階での処理によって取り除かれるため、従来の集塵機で処理する場合に比べて、外気に排出されるガスの清浄度が高まる。
According to the present invention, the exhaust gas treatment function and the dust collection function are integrated by providing the detoxification device and the dust collection treatment device, and the dust collection treatment device communicates with the inside of the tank at the lower part of the second chamber. It becomes the composition. For this reason, compared with the case where the exhaust gas treatment device and the dust collector are separately installed, the installation space and the initial cost can be reduced.
In addition, the abatement device and the dust collection processing device share a blower that exhausts gas, so the running cost is reduced compared to when the exhaust gas treatment device and the dust collector are installed separately. be able to.
In addition, dust collected during cleaning is removed by a two-stage process using a dust collection device and a detoxification device, so the cleanliness of the gas discharged to the outside is higher than when processing with a conventional dust collector. Will increase.
本発明の排ガス処理装置では、前記第2チャンバは、チャンバを画成する筒体の一部が縮径するベンチュリ管であることが好ましい。
この発明によれば、集塵処理装置の第2チャンバにベンチュリ方式を採用している。ベンチュリ管にすることで、第2散水手段から散布する水がミスト状になり、塵埃との接触頻度が高まるため、除塵効率を向上させることができる。
また、一般的に使用される集塵機では、集塵効率を上げるために内部にフィルターが設置されているが、この内部フィルターを備えた集塵機では、フィルターが詰まり易いため、差圧異常警報が発報され、その都度にフィルターの清掃作業が発生するという不具合を生じていた。一方、ベンチュリ管ではフィルターを使用しないため、従来のフィルター方式を採用した集塵機を使用する場合のフィルター目詰まりの警報がなくなり、フィルター清掃作業を削減することができる。したがって、ランニングコストを更に低減することができる。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the second chamber is a Venturi tube in which a part of a cylinder defining the chamber has a reduced diameter.
According to this invention, the venturi system is adopted for the second chamber of the dust collection processing apparatus. By using the venturi tube, the water sprayed from the second water sprinkling means becomes mist and the frequency of contact with the dust increases, so that the dust removal efficiency can be improved.
Also, in general dust collectors, a filter is installed inside to increase the dust collection efficiency. However, in a dust collector equipped with this internal filter, the filter is easily clogged, so a differential pressure abnormality alarm is issued. In this case, a problem arises in that the cleaning work of the filter occurs each time. On the other hand, since the Venturi tube does not use a filter, there is no filter clogging alarm when using a dust collector employing a conventional filter method, and the filter cleaning work can be reduced. Therefore, the running cost can be further reduced.
また、本発明の排ガス処理装置では、前記除害装置のみの使用と、前記除害装置及び前記集塵処理装置の併用との切替が制御手段により行われ、前記制御手段が前記ブロアの排気速度を制御可能なインバーターを備えることが好ましい。
本発明によれば、切替を行う制御手段がブロアの排気速度を制御可能なインバーターを備えるので、インバーターでブロアの排気速度を制御することにより、除害装置のみの使用と、除害装置及び集塵処理装置の併用との切替を容易に行うことができる。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the control means switches between the use of only the abatement apparatus and the combined use of the abatement apparatus and the dust collection treatment apparatus, and the control means performs the exhaust speed of the blower. It is preferable to provide an inverter capable of controlling the above.
According to the present invention, the control means for switching includes the inverter capable of controlling the exhaust speed of the blower. Therefore, by using the inverter to control the exhaust speed of the blower, the use of only the abatement apparatus, the abatement apparatus and the collector Switching to the combined use of the dust treatment device can be easily performed.
また、本発明の排ガス処理装置では、前記タンクの下部にドレンを備えることが好ましい。
本発明によれば、タンクの下部にドレンを備えるので、タンク底部に溜まったダスト起因の汚泥量が増加しても、装置の稼働を停止することなく、連続運転しながら、汚泥を排出することができる。
In the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, it is preferable that a drain is provided in the lower part of the tank.
According to the present invention, since the drain is provided at the lower part of the tank, even if the amount of sludge caused by dust accumulated at the bottom of the tank increases, the sludge is discharged while continuously operating without stopping the operation of the apparatus. Can do.
また、本発明の排ガス処理装置では、前記単結晶引上げ装置で生じた塵埃を含むガスは、前記集塵処理装置から前記タンク内空間を通過して前記除害装置に流れ込むことで、前記集塵処理装置及び前記除害装置による2段階で処理されることが好ましい。
この発明によれば、清掃時に集塵される塵埃は、集塵処理装置及び除害装置による2段階での処理によって取り除かれるため、従来の集塵機で処理する場合に比べて、外気に排出されるガスの清浄度が高まる。
Further, in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the gas containing dust generated by the single crystal pulling device flows from the dust collection treatment device through the space in the tank and flows into the detoxification device. The treatment is preferably performed in two stages by the treatment device and the abatement device.
According to the present invention, dust collected during cleaning is removed by two-stage processing by the dust collection processing device and the detoxification device, so that it is discharged to the outside as compared with the case of processing with a conventional dust collector. Increases gas cleanliness.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
〔単結晶引上げ装置の構成〕
先ず、単結晶引上げ装置の構成について説明する。
単結晶引上げ装置は、メインチャンバと、メインチャンバ内に配置された石英るつぼと、石英るつぼに熱を放射して加熱する加熱部としてのヒーターと、引上げ部としての引上げケーブルと、を備える。
またメインチャンバの上部には、育成したシリコン単結晶を収容し取り出すためのプルチャンバが連設されている。プルチャンバ上部にはガス導入口が、メインチャンバ下部にはガス排出口がそれぞれ設けられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of single crystal pulling device]
First, the configuration of the single crystal pulling apparatus will be described.
The single crystal pulling apparatus includes a main chamber, a quartz crucible disposed in the main chamber, a heater as a heating unit that radiates and heats the quartz crucible, and a pulling cable as a pulling unit.
In addition, a pull chamber for accommodating and taking out the grown silicon single crystal is connected to the upper portion of the main chamber. A gas inlet is provided at the upper part of the pull chamber, and a gas outlet is provided at the lower part of the main chamber.
〔排ガス処理装置の構成〕
次に、排ガス処理装置の構成について説明する。
図1に示すように、本発明の排ガス処理装置1は、単結晶引上げ装置2から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置であり、除害装置3と、集塵処理装置4と、ブロア5とを備えて構成される。本実施形態では、排ガス処理装置1に接続される単結晶引上げ装置2は3台である。
[Configuration of exhaust gas treatment equipment]
Next, the configuration of the exhaust gas treatment apparatus will be described.
As shown in FIG. 1, an exhaust
除害装置3は、単結晶引上げ装置2の排ガスの排出管路21が接続される第1チャンバ31と、第1チャンバ31の内部に設けられ、第1チャンバ31の内部に水を噴霧する第1散水手段32、及び、第1チャンバ31の下部に設けられ、第1散水手段32で噴霧された水を受けるタンク33から構成される。除害装置3では、単結晶引上げ装置2から排出される排ガスが第1チャンバ31を通過する際に、第1散水手段32から噴霧される水により不純物を捕捉することにより、排ガスに含まれる不純物を取り除く。
The detoxifying device 3 is provided in the
また、タンク33内には事前に水が貯留され、タンク33内には、貯留水331がタンクの約半分程度貯められている。そして、タンク33内の貯留水331を引上げて第1散水手段32に供給する第1水供給手段34が接続される。第1水供給手段34には、ポンプ及びバルブ(図示省略)が設けられる。タンク33の下部には、タンク33底部に溜まった汚泥を排出可能なドレン35が備えられる。ドレン35にはバルブ351が設けられる。
また、複数台の単結晶引上げ装置2の排ガスの排出管路21には、フィルター22、ドライ真空ポンプ23がそれぞれ設けられ、電動弁A1を介して第1チャンバ31の下側部に接続されている。
Further, water is stored in the
Further, a
集塵処理装置4は、単結晶引上げ装置2で生じた塵埃を回収する集塵管路61が上部に接続される第2チャンバ41、及び、第2チャンバ41の内部に設けられ、第2チャンバ41の内部に水を噴霧する第2散水手段42を備えて構成される。そして集塵処理装置4は、第2チャンバ41の下部がタンク33の内部と連通している。
集塵処理装置4では、単結晶引上げ装置2で生じた塵埃を含むガスが第2チャンバ41を通過する際に、第2散水手段42から噴霧される水により塵埃を捕捉することにより、ガス中に含まれる塵埃の大部分を取り除く。
The dust collection processing device 4 is provided inside a
In the dust collection processing device 4, when the gas containing dust generated in the single
集塵処理装置4の第2チャンバ41は、チャンバを画成する筒体の一部が縮径するベンチュリ管であることが好ましい。ベンチュリ管は集束部411、スロート部412及び拡大部413から構成される。ベンチュリ管はスロート部412を通過するガス流速が9.5m/s以上56.0m/s以下の範囲内となるように設定されることが好ましい。第2散水手段42からの水は、ベンチュリ管の集束部411あるいはスロート部412付近に噴霧されるように構成されることが好ましい。そして、タンク33内の貯留水331を引上げて第2散水手段42に供給する第2水供給手段43が接続される。第2水供給手段43には、ポンプ及びバルブ(図示省略)が設けられる。
また、複数台の単結晶引上げ装置2の近傍にはそれぞれ集塵口6が設置される。そして、集塵管路61の一方が集塵口6にそれぞれ接続され、集塵管路61の他方が、電動弁A2を介して第2チャンバ41の上部に接続されている。
The
A
ブロア5の吸引側には、除害装置3の第1チャンバ31の上部に接続された管路51が接続され、ブロア5の排気側には、第1チャンバ31内部の気体を外気に排出する排気ダクト52が接続される。
本実施形態の排ガス処理装置1は、除害装置3のみの使用と、除害装置3及び集塵処理装置4の併用との切替が、制御手段7としての制御盤71により行われる。制御盤71は、電動弁A1,電動弁A2及びブロア5に電気的に接続され、この制御盤71により、電動弁A1及び電動弁A2の開閉や開度調節、ブロア5の稼働などの制御が行われる。そして制御手段7には、インバーター72が備えられ、このインバーター72により、周波数変更することで、ブロア5の排気速度の制御が行われる。
A
In the exhaust
〔排ガス処理装置の作用〕
<除害装置3のみの使用(シリコン単結晶の引上げ稼働時)>
複数台の単結晶引上げ装置2の引上げを行う際には、先ず、制御手段7により、電動弁A1を開き、電動弁A2は閉じておく。また、第1水供給手段34によりタンク33内の貯留水331を第1散水手段32に供給する。そして、単結晶引上げ装置2を稼働させる。また、単結晶引上げ装置2にそれぞれ設置されているドライ真空ポンプ23を稼働させるとともに、ブロア5を稼働させる。ブロア5はインバーター72により低速動作させる。
[Operation of exhaust gas treatment equipment]
<Use of abatement device 3 only (when pulling up silicon single crystal)>
When pulling up a plurality of single
(シリコン単結晶の引上げ)
チョクラルスキー法によるシリコン単結晶の引上げ方法では、先ず、単結晶引上げ装置内に設けられた石英るつぼにシリコン原料としての多結晶シリコンを充填し、シリコン原料が充填された石英るつぼをヒーターで加熱することにより、シリコン原料を溶融してシリコン融液にする。
次いで、引上げケーブル先端に接続された種結晶をシリコン融液に接触させ、石英るつぼ及び引上げケーブルをそれぞれ同方向又は逆方向に回転させながら、種結晶を所定の引上げ速度で引上げることにより種結晶と同じ原子配列をしたシリコン単結晶を成長させる。
(Pulling up silicon single crystal)
In the method of pulling a silicon single crystal by the Czochralski method, first, a quartz crucible provided in a single crystal pulling apparatus is filled with polycrystalline silicon as a silicon raw material, and the quartz crucible filled with the silicon raw material is heated with a heater. As a result, the silicon raw material is melted to form a silicon melt.
Next, the seed crystal connected to the tip of the pulling cable is brought into contact with the silicon melt, and the seed crystal is pulled at a predetermined pulling speed while rotating the quartz crucible and the pulling cable in the same direction or in the opposite direction, respectively. A silicon single crystal having the same atomic arrangement is grown.
また、単結晶引上げ装置内に発生したシリコン酸化物やシリコン窒化物などの反応生成物や不純物を排除することを目的として、プルチャンバ上部のガス導入口からアルゴンなどの不活性ガスを導入し、メインチャンバ下部のガス排出口から単結晶引上げ装置外に排出することで、引上げるシリコン単結晶の汚染を防止する。
排出される排ガス中には、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの反応生成物の他、CO、CO2、O2、N2及びH2などの不純物ガスが含まれる。また、シリコン単結晶の抵抗値を調整するために、リンや砒素などのドーパントがドーピングされる場合には、これらのドーパントガスも含まれる。この排ガスは、ドライ真空ポンプ23により単結晶引上げ装置2から排気される。ドライ真空ポンプ23による排ガスの排気速度は、単結晶引上げ装置内が負圧雰囲気となる、3000L/min程度の範囲内にすることが好ましい。
In order to eliminate reaction products and impurities such as silicon oxide and silicon nitride generated in the single crystal pulling apparatus, an inert gas such as argon is introduced from the gas inlet at the top of the pull chamber. By discharging to the outside of the single crystal pulling device from the gas discharge port at the bottom of the chamber, contamination of the silicon single crystal to be pulled up is prevented.
In the exhaust gas discharged, impurity gases such as CO, CO 2 , O 2 , N 2 and H 2 are contained in addition to reaction products such as silicon oxide and silicon nitride. Further, when a dopant such as phosphorus or arsenic is doped in order to adjust the resistance value of the silicon single crystal, these dopant gases are also included. This exhaust gas is exhausted from the single
(除害装置3の作用)
単結晶引上げ装置2から排出された排ガスは、排出管路21を通り、フィルター22、ドライ真空ポンプ23、電動弁A1を介して除害装置3の第1チャンバ31の下側部に導かれる。なお、フィルター22により、フィルター22の目より大きな、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの不純物粒子はここで捕捉される。
第1チャンバ31では、第1散水手段32により、通過する排ガスに対して水が散布される。第1散水手段32からの水の散布量は、第1チャンバ31内を通過するガス流量に応じて、適宜調整される。例えば、第1チャンバ31内を通過する排ガス流量が、1.5m3/min以上9.5m3/min以下の範囲内である場合、第1散水手段32からの水の散布量を45L/min以上55L/min以下の範囲内にすることが好ましい。第1散水手段32からの水の散布量が下限値未満では、十分に不純物を捕捉することができないおそれがあり、他方、第1散水手段32からの水の散布量が上限値を超えても、その効果は変わらない。
(Operation of the abatement device 3)
The exhaust gas discharged from the single
In the
これにより、排ガスに散布した水を接触させることで、排ガス中の不純物が水に捕捉され、水に捕捉された不純物は落下して、第1チャンバ31の下部に位置するタンク33に汚泥として回収される。なお、タンク33によって回収された汚泥は、タンク33の下部に設けられたバルブ351を開くことでドレン35から適宜排出される。
そして、除害装置3を通過して処理された排ガスは、第1チャンバ31の上部から管路51を通り、ブロア5を経て、排気ダクト52から外気に排出される。
Thereby, by bringing the water sprayed into the exhaust gas into contact, impurities in the exhaust gas are trapped in the water, and the impurities trapped in the water are dropped and recovered as sludge in the
Then, the exhaust gas processed through the abatement apparatus 3 passes through the
<除害装置3及び集塵処理装置4の併用(単結晶引上げ装置の清掃時)>
複数台の単結晶引上げ装置2のうち、引上げを終えた単結晶引上げ装置2の清掃を行う際には、先ず、清掃を行う単結晶引上げ装置2の近傍に位置する集塵口6に清掃ダクト(図示省略)を接続する。そして制御手段7により電動弁A2を開く。またインバーター72により周波数を変更することで、ブロア5の排気速度を切替える。ブロア5の排気速度は、集塵処理装置4の第2チャンバ41を通過するガス流量が、1.1m3/min以上6.5m3/min以下の範囲内になるように調整することが好ましい。第2チャンバ41を通過するガス流量が下限値未満では、十分な吸引力が得られないおそれがあり、他方、第2チャンバ41を通過するガス流量が上限値を超えると、配管や集塵処理装置4、除害装置3などに過度の負担がかかるおそれがある。
また、集塵口6に接続された清掃ダクトの吸引力は、ブロア5の排気速度に依存するので、通常は除害装置3のみの使用時に比べて、ブロア5の排気速度を高くすることが好ましい。またブロア5の排気速度を高くすると、清掃中の単結晶引上げ装置2以外の、稼働中の単結晶引上げ装置2にそれぞれ設置されているドライ真空ポンプ23に過度の負担を生じるおそれがあるため、除害装置3のみの使用時に比べて、電動弁A1の開度を狭めることが好ましい。また、第2水供給手段43によりタンク33内の貯留水331を第2散水手段42に供給する。
<Combination of the detoxifying device 3 and the dust collecting treatment device 4 (when cleaning the single crystal pulling device)>
When cleaning the single
Further, since the suction force of the cleaning duct connected to the
(集塵処理装置4の作用)
そして清掃ダクトの吸引力により単結晶引上げ装置2内の清掃が行われる。ここで集塵される塵埃としては、シリコン酸化物、シリコンなどが含まれる。また引上げの際に、リンや砒素などのドーパントがドーピングされる場合には、これらのドーパント物質起因の塵埃も含まれる。清掃ダクトから集塵された塵埃を含むガスは、集塵口6から集塵管路61を通り、電動弁A2を介して集塵処理装置4の第2チャンバ41の上部に導かれる。
(Operation of the dust collector 4)
And the cleaning in the single
第2チャンバ41では、第2散水手段42により、通過する塵埃を含むガスに対して水が散布される。第2散水手段42からの水の散布量は、第2チャンバ41内を通過するガス流量に応じて、適宜調整される。例えば、通過する塵埃を含むガス流量が、1.1m3/min以上6.5m3/min以下の範囲内である場合、第2散水手段42からの水の散布量を5.5L/min以上6.5L/min以下の範囲内にすることが好ましい。第2散水手段42からの水の散布量が下限値未満では、十分に塵埃を捕捉することができないおそれがあり、他方、第2散水手段42からの水の散布量が上限値を超えても、その効果は変わらない。
これにより、塵埃に散布した水を接触させることで、塵埃を含むガス中の塵埃の大部分が水に捕捉され、水に捕捉された塵埃は落下して、第2チャンバ41の下方に位置するタンク33に汚泥として回収される。なお、タンク33によって回収された汚泥は、タンク33の下部に設けられたバルブ351を開くことでドレン35から適宜排出される。
In the
Thereby, most of the dust in the gas containing the dust is captured by the water by contacting the water sprayed on the dust, and the dust captured by the water falls and is located below the
また、第2チャンバ41がベンチュリ管であることにより、通過するガスは集束部411で絞られて流速が増すため、第2散水手段42によって、集束部411あるいはスロート部412付近に散布された水は、集束部411下方のスロート部412を高速で通過することにより砕かれ、ミスト状となる。そのため、塵埃は無数のミストと効率よく接触するため、高い除塵効果が得られる。
Further, since the
(除害装置3の作用)
続いて、第2チャンバ41で大部分の塵埃が取り除かれた塵埃の残部を含むガスは、第2チャンバ41の下部から、第2チャンバ41の下部に連通しているタンク33内の空間を通過して第1チャンバ31の下部に導かれる。
第1チャンバ31では、第1散水手段32により、通過する塵埃の残部を含むガスに対して水が散布される。第1散水手段32からの水の散布量は、上記除害装置3のみの使用時と同様である。
(Operation of the abatement device 3)
Subsequently, the gas including the remainder of the dust from which most of the dust is removed in the
In the
これにより、塵埃の残部を含むガスに散布した水を接触させることで、ガス中の塵埃の残部が水に捕捉され、水に捕捉された塵埃は落下して、第1チャンバ31の下方に位置するタンク33に汚泥として回収される。
そして、除害装置3を通過して処理されたガスは、第1チャンバ31の上部から管路51を通り、ブロア5を経て、排気ダクト52から外気に排出される。
なお、複数台の単結晶引上げ装置2のうち、清掃中の単結晶引上げ装置2以外の、引上げ稼働中の単結晶引上げ装置2からの排ガスは、上記除害装置3のみの使用時と同様に処理され、外気に排出される。
As a result, by bringing the sprayed water into contact with the gas containing the dust residue, the dust residue in the gas is captured by the water, and the dust trapped in the water falls and is positioned below the
The gas processed through the abatement apparatus 3 passes through the
Of the plurality of single
<切替>
単結晶引上げ装置2内の清掃を終えた後は、除害装置3及び集塵処理装置4の併用時の状態から、除害装置3のみの使用時の状態に戻す。
具体的には、集塵口6に接続した清掃ダクトを外し、制御手段7により電動弁A2を閉じ、電動弁A1の開度を広げる。インバーター72により周波数を変更することで、ブロア5の排気速度を元の速度に切替える。また、第2水供給手段43により第2散水手段42に供給していた水を止める。
<Switching>
After the cleaning in the single
Specifically, the cleaning duct connected to the
〔実施形態の作用効果〕
上述したように、上記実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)本発明によれば、除害装置3及び集塵処理装置4を備え、集塵処理装置4が、第2チャンバ41の下部がタンク33の内部と連通していることにより、排ガス処理機能と集塵機能が一体化された構成となっている。このため、排ガス処理装置と集塵機とをそれぞれ別々に設置していたときに比べて、設置スペースやイニシャルコストを低減することができる。
また、除害装置3と集塵処理装置4とで、ガスを排気するブロア5を共有する構成としているので、排ガス処理装置と集塵機とをそれぞれ別々に設置していたときに比べて、ランニングコストを低減することができる。
また、清掃時に集塵される塵埃は、集塵処理装置4及び除害装置3による2段階での処理によって取り除かれるため、従来の集塵機で処理する場合に比べて、外気に排出されるガスの清浄度が高まる。
[Effects of Embodiment]
As described above, in the above embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) According to the present invention, the detoxification device 3 and the dust collection treatment device 4 are provided, and the dust collection treatment device 4 has an exhaust gas treatment process because the lower part of the
In addition, since the abatement device 3 and the dust collection processing device 4 share the
In addition, dust collected during cleaning is removed by two stages of processing by the dust collector 4 and the detoxifier 3, so that the amount of gas discharged to the outside air is smaller than when processing with a conventional dust collector. Increased cleanliness.
(2)集塵処理装置4の第2チャンバ41は、チャンバを画成する筒体の一部が縮径するベンチュリ管である。
ベンチュリ管にすることで、第2散水手段42から散布する水がミスト状になり、塵埃との接触頻度が高まるため、除塵効率を向上させることができる。
また、従来のフィルター方式を採用した集塵機を使用する場合に比べて、ベンチュリ管ではフィルターを使用しないため、フィルターが目詰まりする際の警報がなくなり、またフィルター清掃作業を削減することができる。したがって、ランニングコストを更に低減することができる。
(2) The
By using the Venturi tube, the water sprayed from the second water sprinkling means 42 becomes mist and the frequency of contact with dust increases, so that the dust removal efficiency can be improved.
Further, compared to the case where a dust collector employing a conventional filter system is used, the venturi tube does not use a filter, so there is no alarm when the filter is clogged, and the filter cleaning work can be reduced. Therefore, the running cost can be further reduced.
(3)除害装置3のみの使用と、除害装置3及び集塵処理装置4の併用との切替が制御手段7により行われる。そして、制御手段7は、ブロア5の排気速度を制御可能なインバーター72を備えている。
このため、制御手段7で電動弁A1,A2の開閉を制御し、インバーター72でブロア5の排気速度を制御することにより、除害装置3のみの使用と、除害装置3及び集塵処理装置4の併用との切替を容易に行うことができる。
(3) The control means 7 switches between using only the abatement apparatus 3 and using the abatement apparatus 3 and the dust collection processing apparatus 4 together. The control means 7 includes an
Therefore, the control means 7 controls the opening and closing of the motorized valves A1 and A2, and the
(4)除害装置3のタンク33の下部にはドレン35を備えている。
このため、タンク33によって回収されタンク33底部に溜まった汚泥は、ドレン35から適宜排出することができるため、単結晶引上げ装置2や排ガス処理装置1の稼働を停止することなく、連続運転できる。
(4) A
For this reason, since the sludge collected by the
(5)単結晶引上げ装置2で生じた塵埃を含むガスは、集塵処理装置4からタンク33内空間を通過して除害装置3に流れ込むことで、集塵処理装置4及び除害装置3による2段階で処理される。
このため、清掃時に集塵される塵埃は、集塵処理装置及び除害装置による2段階での処理によって取り除かれるため、従来の集塵機で処理する場合に比べて、外気に排出されるガスの清浄度が高まる。
(5) The dust-containing gas generated by the single
For this reason, dust collected during cleaning is removed by a two-stage process using a dust collector and a detoxifier, so that the gas discharged to the outside air can be cleaned more than when processing with a conventional dust collector. The degree increases.
〔他の実施形態〕
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
すなわち、除害装置3で処理された後の排ガスは、ブロア5を経て外気に排出する構成としたが、排ガスを処理して不純物を取り除いた不活性ガスを回収し、この回収した不活性ガスを単結晶引上げ装置2へのキャリアガスとして再利用する構成としてもよい。
なお、上記構成では、除害装置3及び集塵処理装置4の併用時では、塵埃の集塵の際に大気中の空気が含まれてしまい、不活性ガスの回収及び再利用をすることが難しいため、除害装置3のみの使用時に回収した不活性ガスを単結晶引上げ装置2に再利用する構成とすることが好ましい。
また、集塵口6にフィルターを設けて、径の大きな塵埃をフィルターにより取り除く構成としてもよい。これにより、集塵処理装置4において径の小さな塵埃の除塵効率の向上が期待され、また、タンク33底部に溜まる汚泥量も少なくなるため、ドレン35からの汚泥排出頻度が低減される。
[Other Embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
That is, the exhaust gas after being treated by the detoxifying device 3 is configured to be discharged to the outside air through the
In the above configuration, when the abatement apparatus 3 and the dust collection processing apparatus 4 are used in combination, air in the atmosphere is included when dust is collected, and the inert gas can be recovered and reused. Since it is difficult, it is preferable that the inert gas collected when only the abatement apparatus 3 is used is reused in the single
Moreover, it is good also as a structure which provides a filter in the
1…排ガス処理装置
2…単結晶引上げ装置
21…排ガスの排出管路
3…除害装置
31…第1チャンバ
32…第1散水手段
33…タンク
35…ドレン
4…集塵処理装置
41…第2チャンバ
42…第2散水手段
5…ブロア
51…管路
61…集塵管路
7…制御手段
72…インバーター
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記単結晶引上げ装置の排ガスの排出管路が接続される第1チャンバ、前記第1チャンバの内部に設けられ、前記第1チャンバの内部に水を噴霧する第1散水手段、及び、前記第1チャンバの下部に設けられ、前記第1散水手段で噴霧された水を受けるタンクを備えた除害装置と、
前記単結晶引上げ装置で生じた塵埃を回収する集塵管路が上部に接続される第2チャンバ、及び、前記第2チャンバの内部に設けられ、前記第2チャンバの内部に水を噴霧する第2散水手段を備えた集塵処理装置と、
前記第1チャンバと管路を介して接続され、前記第1チャンバ内部の気体を外部に排出するブロアとを備え、
前記集塵処理装置は、前記第2チャンバの下部が前記タンクの内部と連通していることを特徴とする排ガス処理装置。 An exhaust gas treatment device for treating exhaust gas discharged from a single crystal pulling device,
A first chamber to which an exhaust gas exhaust line of the single crystal pulling apparatus is connected; a first watering means provided in the first chamber for spraying water into the first chamber; and the first A detoxification apparatus comprising a tank provided at a lower portion of the chamber and receiving water sprayed by the first watering means;
A dust collection pipe for collecting dust generated by the single crystal pulling device is provided in the upper part of the second chamber connected to the upper part, and the second chamber for spraying water in the second chamber. A dust collection device equipped with two watering means;
A blower connected to the first chamber via a conduit and exhausting the gas inside the first chamber to the outside;
In the dust collection processing apparatus, the lower part of the second chamber communicates with the inside of the tank.
前記第2チャンバは、チャンバを画成する筒体の一部が縮径するベンチュリ管である
ことを特徴とする排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to claim 1,
The exhaust gas treatment apparatus, wherein the second chamber is a venturi tube in which a part of a cylinder defining the chamber is reduced in diameter.
前記除害装置のみの使用と、前記除害装置及び前記集塵処理装置の併用との切替が制御手段により行われ、
前記制御手段が前記ブロアの排気速度を制御可能なインバーターを備える
ことを特徴とする排ガス処理装置。 In the exhaust gas treatment apparatus according to claim 1 or 2,
Switching between the use of only the abatement device and the combined use of the abatement device and the dust collecting treatment device is performed by the control means,
The exhaust gas treatment apparatus, wherein the control means includes an inverter capable of controlling an exhaust speed of the blower.
前記タンクの下部にドレンを備える
ことを特徴とする排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An exhaust gas treatment apparatus comprising a drain at a lower portion of the tank.
前記単結晶引上げ装置で生じた塵埃を含むガスは、前記集塵処理装置から前記タンク内空間を通過して前記除害装置に流れ込むことで、前記集塵処理装置及び前記除害装置による2段階で処理される
ことを特徴とする排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Gas containing dust generated by the single crystal pulling device passes through the space in the tank from the dust collection processing device and flows into the detoxification device, so that two steps by the dust collection processing device and the detoxification device are performed. An exhaust gas treatment apparatus characterized by being treated with
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