JP2015000379A - 粉体排出システム - Google Patents

Abstract

【課題】排ガス処理装置内の循環水タンク内に堆積するシリカ等の粉体生成物を解砕して浮遊させ、粉体を排水とともに排出することができる粉体排出システムを提供する。
【解決手段】燃焼式またはヒータ式排ガス処理装置において排ガスの処理中に生成される粉体を収集する循環水タンク２０に設置される粉体排出システムであって、循環水タンク２０内にエダクター３を配置し、エダクター３に循環水タンク２０内の水をポンプにより加圧して供給し、エダクター３内のノズル３ｎにより水の流れを絞る際に発生する圧力低下を利用して吸込口３ｈよりエダクター３内に循環水タンク２０内の水を吸い込み、吸い込んだ水をノズル２ｎから放出される水とともに循環水タンク２０の底部に噴射し、循環水タンク２０の底部にある粉体を解砕して浮遊させ、循環水タンク２０から排水とともに粉体を排出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体製造装置から排出される排ガスを処理する燃焼式またはヒータ式等の酸化反応式の排ガス処理装置内の後段に設置されるスクラバ用の循環水タンクに用いられる粉体排出システムに関するものである。

半導体デバイス、液晶パネル、ＬＥＤ等を製造する半導体製造プロセスにおいては、真空に排気されたプロセスチャンバ内にプロセスガスを導入してエッチング処理やＣＶＤ処理等の各種処理を行っている。また、プロセスチャンバおよびプロセスチャンバに接続されている排気系機器は、クリーニングガスを流すことにより、定期的に洗浄している。これらプロセスガスやクリーニングガス等の排ガスは、シラン系ガス、ハロゲンガス、ＰＦＣガス等を含み、人体に悪影響を及ぼしたり、地球温暖化の原因になる等の地球環境に悪影響を及ぼすので、大気にそのまま放出することは好ましくない。

そこで、これらの排ガスを真空ポンプの下流側に設置された排ガス処理装置によって無害化処理を行った後に大気に放出している。排ガス処理装置においては、燃焼またはヒータによる加熱により酸化反応処理を行うことが多い。このような燃焼式又はヒータ式等の排ガス処理装置において、シラン（ＳｉＨ_４）を含む排ガスを酸化反応処理すると、シリカ（ＳｉＯ_２）が生成される。生成されたシリカは粉末状で処理室の内壁に付着して次第に堆積していく。そのため、処理室内に付着、堆積したシリカを含む粉体生成物を定期的に除去する必要があり、排ガス処理装置には粉体生成物を処理室の壁面から掻き取って除去するためのスクレーパが設置されている。処理室の下方には循環水タンクが設置されており、スクレーパにより掻き落とされた粉体生成物は、循環水タンクの底部に堆積する。

従来にあっては、循環水タンクの底部に堆積した粉体を排出するために、循環水タンクの底部にバブル供給器を設置し、加圧した空気をバブル供給器に供給し、タンク内をバブリングすることで粉体を浮遊、攪拌し、排水とともに粉体を自動で排出するようにしている。

特許第４４６８９２０号公報

しかしながら、バブル供給器は、構造上、バブルを発生させるノズル部に粉体のつまりが発生するため、バブル供給器を使用せずに循環水タンクの底部に滞留している粉体生成物を排出することができるシステムが要望されている。
また、バブル供給器は比較的細かい粒子は浮遊して排出されるが、大きな粒子は浮遊せずタンク内に蓄積されるという問題がある。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、排ガス処理装置内の後段に設置されるスクラバ用の循環水タンク内に堆積するシリカ等の粉体生成物を解砕して浮遊させ、粉体を排水とともに排出することにより、粉体の排出率を向上させることができるとともに循環水タンクのメンテナンス周期を延長させることができる粉体排出システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の粉体排出システムは、燃焼式またはヒータ式排ガス処理装置において排ガスの処理中に生成される粉体を収集する循環水タンクに設置される粉体排出システムであって、前記循環水タンク内にエダクターを配置し、該エダクターに循環水タンク内の水をポンプにより加圧して供給し、エダクター内のノズルにより水の流れを絞る際に発生する圧力低下を利用して吸込口よりエダクター内に循環水タンク内の水を吸い込み、吸い込んだ水をノズルから放出される水とともに循環水タンクの底部に噴射し、循環水タンクの底部にある粉体を解砕して浮遊させ、循環水タンクから排水とともに粉体を排出するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、エダクターを粉体が堆積する循環水タンク内の適所に配置し、エダクターから循環水タンクの底部に向けて水を噴射することにより、循環水タンクの底部に凝集した粉体の解砕と粉体の浮遊を両立させ、粉体を排水とともに効率よく排出することができる。したがって、粉体の排出率を向上させることができ、また循環水タンクのメンテナンス周期を延長させることができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記エダクターは略円筒状の本体部を備え、本体部の内径をｄ１（ｍｍ）とすると、ノズルの口径ｄ３は、ｄ３＝（０．１６〜０．２６）ｄ１に設定され、吸込口の直径ｄ２は、ｄ２＝（０．８〜０．９５）ｄ１に設定されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記循環水タンクの水位を制御し、水位が前記エダクターの吸込口より下方にある状態と上方にある状態とを形成し、水位が前記エダクターの吸込口より下方にあるときに前記エダクターより前記ノズルから放出された水のみを前記循環水タンクの底部に噴射し、水位が前記エダクターの吸込口の上方にあるときに前記エダクターより前記ノズルから放出された水と前記吸込口より吸い込んだ水とを前記循環水タンクの底部に噴射するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、循環水タンクの水位がエダクターの吸込口より下方にある状態、すなわち水位が低い状態において、ポンプを稼働させ、エダクターに給水し、エダクターよりノズルから放出された水のみを循環水タンクの底部に噴射し、循環水タンクの底部にある塊状の粉体を解砕し、粉体の径を小さくする。そして、循環水タンクの水位がエダクターの吸込口より上方にある状態において、エダクターより前記ノズルから放出された水と前記吸込口より吸い込んだ水とを循環水タンクの底部に噴射し、循環水タンクの底部にある粉体を更に解砕し、かつ循環水タンク内の水を攪拌し、循環水タンクの底部に滞留している粉体を浮遊させ、排水口から、排水とともに粉体を自動で排出する。

本発明の好ましい態様によれば、排ガスの処理中に生成される粉体を接続管を介して前記循環水タンクに収集し、前記エダクターを前記接続管の周囲に複数個配置したことを特徴する。
本発明によれば、複数個のエダクターは、粉体を循環水タンクに導くための接続管の周囲に配置されているため、接続管の直下の位置に堆積した粉体を、エダクターからの噴射水により解砕して浮遊させることができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記エダクターから噴射された水は、円錐状に広がって前記循環水タンクの底面に円形の噴射面で当たり、該円形の噴射面は、前記接続管の内径の円を前記循環水タンクの底面に垂直方向に投影した円内に入り込むように設定されていることを特徴とする。
排ガス処理により生成された粉体生成物は、接続管を介して循環水タンクの底面に落下するため、落下した粉体生成物は接続管の直下の接続管の内径の円内に堆積しがちである。本発明によれば、エダクターから噴射される水は円錐状に広がっていき、円形の噴射面で循環水タンクの底面に当たる。循環水タンクの底面に当たる円形の噴射面は、接続管の内径の円を循環水タンクの底面に垂直方向に投影した円内に入り込むように設定されている。そのため、接続管を介して循環水タンクの底面に落下して堆積した粉体生成物を、エダクターから噴射される噴射水の噴射打力により解砕して浮遊させることができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記複数個のエダクターの円形の噴射面は、互いに外周で接するか又は互いに重なる部分を有していることを特徴とする。
本発明によれば、複数のエダクターの円形の噴射面が外周で互いに接するか又は互いに重なる部分を有するようになっているため、噴射面によって、接続管の直下の接続管の内径の円内のほぼ全域をカバーすることができる。

本発明の第２の態様は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の粉体排出システムを備えた排ガス処理装置である。

本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
（１）エダクターを粉体が堆積する循環水タンク内の適所に配置し、循環水タンク内の水位を制御しながら、エダクターから循環水タンクの底部に向けて水を噴射することにより、循環水タンクの底部に凝集した粉体の解砕と粉体の浮遊を両立させ、粉体を排水とともに効率よく排出することができる。したがって、粉体の排出率を向上させることができ、また循環水タンクのメンテナンス周期を延長させることができる。
（２）エダクターに定期的に（又は必要に応じ）圧縮空気を供給することにより、エダクターの吸込口の詰まりを防止することができる。したがって、エダクターに関しては、メンテナンスが全く不要となる。

図１は、本発明の粉体排出システムを備えた排ガス処理装置を示す模式図である。 図２は、循環水タンクの拡大図である。 図３（ａ），（ｂ）は、エダクターの詳細構造を示す図であり、図３（ａ）はエダクターの斜視図、図３（ｂ）はエダクターの断面図である。 図４（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）に示すエダクターを循環水タンク内に設置した場合の作用を示す模式図である。 図５（ａ），（ｂ）は、燃焼部接続管とエダクターとの配置関係を示す模式図であり、図５（ａ）は立面図、図５（ｂ）は平面図である。

以下、本発明に係る粉体排出システムの実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。図１乃至図５において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明の粉体排出システムを備えた排ガス処理装置１を示す模式図である。図１においては、排ガス処理装置１は燃焼式排ガス処理装置を例示している。図１に示すように、排ガス処理装置１は、排ガスを燃焼して酸化分解する燃焼式の加熱処理部１０と、この加熱処理部１０の後段に配置された排ガス洗浄部３０とを備えている。加熱処理部１０は、排ガスを燃焼する燃焼室１２と、燃焼室１２に旋回する火炎を形成するバーナ１１とを有している。燃焼室１２は燃焼部接続管１３によって下方に延びている。排ガスは、バイパス弁（三方弁）１５を通じて加熱処理部１０に供給される。排ガス処理装置に不具合がある場合には、このバイパス弁１５が操作され、排ガスが排ガス処理装置に導入されずに、図示しないバイパス管に送られるようになっている。

燃料と酸素とは予め予混合器１６で混合されて混合燃料が形成され、この混合燃料がバーナ１１に供給されるようになっている。また、排ガスを燃焼（酸化）させるための酸素源となる空気がバーナ１１に供給される。バーナ１１は混合燃料を燃やして燃焼室１２に旋回炎を形成し、この旋回炎により排ガスを燃焼させる。バーナ１１の内部には図示しないＵＶセンサが配置されており、このＵＶセンサにより旋回炎が正常に形成されているかどうかが監視されている。ＵＶセンサの周囲には空気および窒素がパージガスとして供給されている。燃焼室１２の上部には水Ｗ１が供給されている。この水Ｗ１は燃焼室１２の内面に沿って流下し、燃焼室１２の内面に水膜を形成する。この水膜により、旋回炎の熱から燃焼室１２が保護される。また、バーナ１１と燃焼室１２との間には、バーナ１１を冷却するための冷却水Ｗ２が流れる図示しない冷却水路が設けられている。

バーナ１１を通って燃焼室１２に導入された排ガスは、旋回炎により燃焼される。これにより、排ガスに含まれるシランやジシランなど可燃性ガスが酸化分解される。このとき、可燃性ガスの燃焼に伴い、粉体生成物としてシリカ（ＳｉＯ_２）が生成される。このシリカは微小な粉塵として排ガス中に存在する。

このような粉体生成物の一部は、バーナ１１や燃焼室１２の内面に堆積する。そこで、加熱処理部１０は、図示しないスクレーパを定期的に操作して、バーナ１１や燃焼室１２の内面に堆積した粉体生成物を掻き落とすように構成されている。燃焼室１２の下方には循環水タンク２０が配置されている。循環水タンク２０の内部には堰２１が設けられており、この堰２１によって上流側の第１の槽２０Ａと下流側の第２の槽２０Ｂとに区画されている。スクレーパにより掻き落とされた粉体生成物は、燃焼部接続管１３を介して循環水タンク２０の第１の槽２０Ａ内に落下し、第１の槽２０Ａの底部に堆積する。また、燃焼室１２の内面を流下した水膜は第１の槽２０Ａに流入する。第１の槽２０Ａの水は、堰２１をオーバーフローして第２の槽２０Ｂに流れ込むようになっている。

燃焼室１２は冷却部２５を介して排ガス洗浄部３０と連通している。この冷却部２５は、燃焼部接続管１３に向かって延びる配管２６と、この配管２６内に配置されたスプレーノズル２７とを有している。スプレーノズル２７は、配管２６を流れる排ガスに対向するように水を噴射する。したがって、加熱処理部１０により処理された排ガスは、スプレーノズル２７から噴射される水によって冷却される。噴射された水は、配管２６を通って循環水タンク２０に回収されるようになっている。

冷却された排ガスは、次に排ガス洗浄部３０に導入される。この排ガス洗浄部３０は、水により排ガスを洗浄し、排ガスに含まれる微小な粉塵を除去する装置である。この粉塵は、主として、加熱処理部１０での酸化分解（燃焼処理）により生成された粉体生成物である。

排ガス洗浄部３０は、ガス流路３２を形成する壁部材３１と、ガス流路３２内に配置される第１のミストノズル３３Ａ、第１の水膜ノズル３３Ｂ、第２のミストノズル３４Ａ、および第２の水膜ノズル３４Ｂとを備えている。これらミストノズル３３Ａ，３４Ａ及び水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂは、ガス流路３２の中心部に位置し、略直線状に配列されている。第１のミストノズル３３Ａおよび第１の水膜ノズル３３Ｂは第１のノズルユニット３３を構成し、第２のミストノズル３４Ａおよび第２の水膜ノズル３４Ｂは第２のノズルユニット３４を構成する。したがって、本実施形態では、２組のノズルユニット３３，３４が設けられている。なお、ノズルユニットは１組でもよく、３組以上のノズルユニットを設けてもよい。

第１のミストノズル３３Ａは、第１の水膜ノズル３３Ｂよりも、排ガスの流れ方向において上流側に配置されている。同様に、第２のミストノズル３４Ａは、第２の水膜ノズル３４Ｂよりも上流側に配置されている。すなわち、ミストノズルと水膜ノズルとが交互に配置されている。ミストノズル３３Ａ，３４Ａ、水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂ、壁部材３１は、耐腐食性のある樹脂（例えばＰＶＣ：ポリ塩化ビニル）から構成されている。

第１のミストノズル３３Ａの上流側には、排ガスの流れを整流する整流部材４０が配置されている。この整流部材４０は、排ガスの圧力損失を生じさせて、ガス流路３２中の排ガスの流れを均一にする。整流部材４０は、酸による腐食を防ぐために、金属以外の材料で構成されていることが望ましい。整流部材４０の例として、樹脂で構成された不織材や、複数の開孔が形成された樹脂プレートが挙げられる。整流部材４０の上流側には、ミストノズル４１が配置されている。ミストノズル３３Ａ，３４Ａ，４１および水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂは、壁部材３１に取り付けられている。

図１に示すように、排ガスは、排ガス洗浄部３０の下部に設けられた配管２６から排ガス洗浄部３０の内部に導入される。排ガスは、排ガス洗浄部３０内を下から上に流れる。より詳しくは、配管２６から導入された排ガスは、まず、排ガス洗浄部３０のミストノズル４１に向かう。そして、排ガスは、ミストノズル４１により形成されたミストを通過し、整流部材４０により整流される。整流部材４０を通過した排ガスは均一な流れを形成し、ガス流路３２を低速で上昇する。ガス流路３２には、ミスト、水膜、ミスト、及び水膜がこの順に形成されている。

排ガスに含まれている直径１μｍ未満の微小な粉塵は、拡散作用（ブラウン運動）により、ミストを構成する水粒に容易に付着し、これによりミストに捕捉される。直径１μｍ以上の粉塵も、その多くは同様に水粒に捕捉される。水粒の径は約１００μｍであるので、この水粒に付着した粉塵のサイズ（径）は見かけ上大きくなる。したがって、粉塵を含む水粒は、下流側の水膜に慣性衝突により容易にぶつかり、水粒とともに粉塵は排ガスから除去される。ミスト捕捉されなかった比較的径の大きい粉塵も、同様にして水膜に捕捉され、除去される。このようにして水により洗浄された排ガスは、壁部材３１の上端部から排出される。

図１に示すように、排ガス洗浄部３０の下方には、上述した循環水タンク２０が位置している。ミストノズル３３Ａ，３４Ａ，４１および水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂから供給された水は、循環水タンク２０の第２の槽２０Ｂに回収される。第２の槽２０Ｂに貯留された水は、循環水ポンプＰによりミストノズル３３Ａ，３４Ａ，４１および水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂに供給される。同時に、循環水は、水Ｗ１として加熱処理部１０の燃焼室１２の上部に送られ、上述したように、燃焼室１２の内面に水膜を形成する。

ミストノズル３３Ａ，３４Ａおよび水膜ノズル３３Ｂ，３４Ｂに供給される水は、循環水タンク２０に回収された水であり、粉塵（粉体生成物など）を含んでいる。したがって、ガス流路３２を洗浄するために、シャワーノズル５０から市水がガス流路３２に供給されるようになっている。シャワーノズル５０の上方には、ミストトラップ５１が設けられている。このミストトラップ５１は、その内部に複数の邪魔板を有しており、ミストを捕捉することができる。このようにして、処理されて無害化された排ガスは、排気ダクトを介して最終的に大気に放出される。

循環水タンク２０には水位センサ５５が設けられている。この水位センサ５５は第２の槽２０Ｂの水位を監視し、第２の槽２０Ｂの水位が所定の範囲に制御できるようになっている。また、循環水ポンプＰによって移送される水の一部は、給水管２を介して循環水タンク２０内に設置された複数のエダクター３に供給されるようになっている。給水管２には開閉弁Ｖ１が設置されており、開閉弁Ｖ１を開くことにより、エダクター３に給水できるようになっている。循環水タンク２０には、循環水タンク２０内を排水するための排水弁Ｖ２が設けられている。

図２は、循環水タンク２０の拡大図である。図２では、循環水タンク２０の第１の槽２０Ａと、燃焼室１２に接続された燃焼部接続管１３と、第１の槽２０Ａ内に設置された複数のエダクター３とを図示している。図２に示すように、燃焼部接続管１３の下端近傍には、燃焼部接続管１３を囲むように、複数（図示例では２個）のエダクター３が配置されている。各エダクター３には給水管２が接続されており、給水管２よりエダクター３に給水され、エダクター３の下端から循環水タンク２０内に水が噴射されるようになっている（後述する）。また、各エダクター３には空気供給管４が接続されており、圧縮空気がエダクター３に供給され、エダクター３の吸込口のつまりを防止するようになっている（後述する）。

図３（ａ），（ｂ）は、エダクター３の詳細構造を示す図であり、図３（ａ）はエダクター３の斜視図、図３（ｂ）はエダクター３の断面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、エダクター３は、略円筒状の本体部３ａと、本体部３ａより小径の円筒状部分であって給水管２に接続されて給水管２より給水される給水部３ｂとを備えている。図３（ｂ）に示すように、本体部３ａは、給水部３ｂより供給された水を高速で噴出するための小径の孔からなるノズル３ｎと、ノズル３ｎの下端から末広がり状に開口面積が拡大している拡散室３ｄと、拡散室３ｄの直下の位置に対向して形成された２つの吸込口３ｈ，３ｈとを備えている。循環水タンク２０内において、エダクター３は、給水部３ｂに形成された給水口３_ＩＮが上方に、本体部３ａに形成された吐出口３_ＯＵＴが下方に位置するように垂直方向に配置される。

次に、エダクター３の各部の寸法関係について説明する。図３（ｂ）に示すように、本体部３ａの内径をｄ１（ｍｍ）とすると、ノズル３ｎの口径ｄ３は、ｄ３＝（０．１６〜０．２６）ｄ１に設定され、吸込口３ｈの直径ｄ２は、ｄ２＝（０．８〜０．９５）ｄ１に設定され、本体部３ａの長さｌは、ｌ＝（２．５〜３．５）ｄ１に設定されている。ノズル３ｎの下端から末広がり状に開口面積が拡大している拡散室３ｄの下端ｅは、内径ｄ１に設定されている。本実施形態で用いたエダクター３の具体的寸法は、内径ｄ１が１９．６ｍｍ、吸込口３ｈの直径ｄ２が１７ｍｍ、ノズル３ｎの口径ｄ３が４．２ｍｍ、本体部３ａの外径が２４ｍｍ、本体部３ａの長さｌが５９ｍｍである。本体部３ａおよび給水部３ｂを含むエダクター３の全長は７２ｍｍであり、また材質はＰＶＣ等の樹脂材である。図示するように、エダクター３は構造がきわめて簡易であり、また小型・軽量で安価なユニットである。

図４（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）に示すエダクター３を循環水タンク２０内に設置した場合の作用を示す模式図である。
図４（ａ）は、循環水タンク２０の水位ＷＬがエダクター３の吸込口３ｈより下方にある場合を示す図である。図４（ａ）に示すように、給水部３ｂの給水口３_ＩＮより供給された水は、白抜き矢印で示すようにノズル３ｎで絞られ、拡散室３ｄに高速で放出され、膨張拡散しつつ本体部３ａの吐出口３_ＯＵＴから吐出される。
図４（ｂ）は、循環水タンク２０の水位ＷＬがエダクター３の吸込口３ｈより上方にある場合を示す図である。図４（ｂ）に示すように、給水部３ｂの給水口３_ＩＮより供給された水は、白抜きの矢印で示すようにノズル３ｎで絞られ、拡散室３ｄに高速で放出される。このとき、高速流により拡散室３ｄの圧力が低下して循環水タンク２０内の水が、黒塗り矢印で示すように二つの吸込口３ｈ，３ｈから拡散室３ｄに吸い込まれる。吸込口３ｈ，３ｈから拡散室３ｄに吸い込まれた水は、給水部３ｂから流入した水とともに吐出口３_ＯＵＴから吐出される。この場合、給水部３ｂから給水される水量をＱとすると、二つの吸込口３ｈ，３ｈから吸い込まれる水量は約４Ｑであり、トータル５Ｑの水量の水がエダクター３から噴射される。

図４（ａ）に示すように、循環水タンク２０の水位ＷＬがエダクター３の吸込口３ｈより下方にある状態、すなわち水位が低い状態において、循環水ポンプＰを稼働させ開閉弁Ｖ１を開き、エダクター３に給水し、エダクター３から噴射される水量Ｑの噴射水によって循環水タンク２０の底部にある塊状の粉体を解砕し、粉体の径を小さくする。
図４（ｂ）に示すように、循環水タンク２０の水位ＷＬがエダクター３の吸込口３ｈより上方にある状態において、エダクター３から噴射される水量５Ｑの噴射水によって循環水タンク２０の底部にある粉体を更に解砕し、かつ循環水タンク２０内の水を攪拌し、循環水タンク２０の底部に滞留している粉体を浮遊させ、排水口２０Ｄ（図１参照）から排水とともに粉体を自動で排出する。本発明においては、循環水タンク２０の水位ＷＬを、図４（ａ）に示す状態と図４（ｂ）に示す状態とが形成できるように制御する。

図５（ａ），（ｂ）は、燃焼部接続管１３とエダクター３との配置関係を示す模式図であり、図５（ａ）は立面図、図５（ｂ）は平面図である。
図５（ａ）に示すように、エダクター３の吐出口３_ＯＵＴの高さＨは、燃焼部接続管１３の下端１３ｅの位置と概略一致している。エダクター３の吐出口３_ＯＵＴの高さＨは、燃焼部接続管１３の下端１３ｅの位置を基準として±５０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。燃焼部接続管１３の半径方向外方に配置された２つのエダクター３，３の位置は、燃焼部接続管１３の中心から等距離の位置にある。燃焼部接続管１３の内径をＤ１とすると、２つのエダクター３，３の中心間の距離Ｌは、Ｌ＝２Ｄ１〜４Ｄ１に設定されている。すなわち、各エダクター３の中心と燃焼部接続管１３の中心との距離は（１／２）Ｌであり、Ｄ１〜２Ｄ１である。

図５（ａ）に示すように、各エダクター３から噴射される水は円錐状に広がっていく。エダクター３の噴角（θ）は所定の角度、３０°〜７０°に設定されており、図示例では、約６０°に設定されている。図５（ｂ）に示すように、エダクター３から噴射された水は循環水タンク２０の底面に直径Ｄ２の円形の噴射面Ａｒで当たる。エダクター３の噴角（θ）が６０°の場合には、円形の噴射面Ａｒの直径Ｄ２はＨよりやや大きくなり、すなわちＤ２は約１．１５Ｈ（２Ｈ／３^１／２）となる。上述したように、排ガス処理により生成された粉体生成物は、燃焼部接続管１３を介して循環水タンク２０の底面に落下する。したがって、落下した粉体生成物は燃焼部接続管１３の直下の直径Ｄ１の円内に堆積しがちである。

そのため、本発明においては、エダクター３から噴射されて循環水タンク２０の底面に当たる円形の噴射面Ａｒは、燃焼部接続管１３の内径Ｄ１の円を底面に垂直方向に投影した直径Ｄ１の円内に入り込むように設定されている。この場合、２つのエダクターの中心間の距離Ｌを上述したように２Ｄ１〜４Ｄ１に設定することにより、噴射面Ａｒが直径Ｄ１の円内に入り込む範囲を適宜拡大させることができ、２つの噴射面Ａｒ，Ａｒが外周で互いに近接するか又は互いに重なる部分を有するようにすれば、噴射面によってほぼ直径Ｄ１の円内をカバーすることができる。このように設定することにより、燃焼部接続管１３を介して循環水タンク２０の底面に落下して堆積した粉体生成物を、エダクター３から噴射される噴射水の噴射打力により解砕することができる。

また、循環水タンク２０の水位を制御することにより、低い水位のときに各エダクター３から水量Ｑの水を噴射して粉体生成物の解砕効果を高め、水位が上昇してきたら各エダクター３から水量５Ｑの水を噴射して、噴射水によって粉体生成物のさらなる解砕を行うとともに循環水タンク２０内の水を攪拌し、循環水タンク２０の底部に滞留している粉体を浮遊させ、排水口２０Ｄから、排水とともに粉体を自動で排出する。

このように、本発明によるエダクター３を用いた粉体排出システムにより、粉体の排出率は、バブル発生器を用いた従来の場合が７０％であったのに対し、エダクターを用いた本発明の場合には９０％に向上させることができる。
また、本発明においては、空気供給器４から圧縮空気を定期的に（又は必要に応じ）エダクター３に供給することにより、エダクター３の吸込口３ｈにある粉体を排出することができるため、エダクター３が粉体により閉塞されることはない。したがって、バブル発生器で生じていたノズル部の粉体閉塞が発生しないため、循環水タンク２０のメンテナンス期間の律速がバブル発生器のメンテナンスとはならないため、循環水タンク２０のメンテナンス期間が２倍以上延命される。

図１においては、燃焼式排ガス処理装置を例示したが、ヒータ式排ガス処理装置であっても、循環水タンク２０内のエダクター３の構成は、図２乃至図５と同様である。実施形態では、燃焼部接続管１３の周囲に対向する２つのエダクター３を設置する例を説明したが、燃焼部接続管１３は、３個以上であってもよく、燃焼部接続管１３の周囲に等間隔で配置すればよい。この場合、３個以上のエダクター３の円形の噴射面Ａｒは、互いに外周で近接するか又は互いに重なる部分を有するように、３個以上のエダクター３の位置を設定することが好ましい。
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

１ 排ガス処理装置
２ 給水管
３ エダクター
３ａ 本体部
３ｂ 給水部
３ｄ 拡散室
３ｈ 吸込口
３ｎ ノズル
３_ＯＵＴ 吐出口
４ 空気供給管
１０ 加熱処理部
１１ バーナ
１２ 燃焼室
１３ 燃焼部接続管
１３ｅ 下端
１５ バイパス弁（三方弁）
１６ 予混合器
２０ 循環水タンク
２０Ａ 第１の槽
２０Ｂ 第２の槽
２０Ｄ 排水口
２５ 冷却部
２６ 配管
２７ スプレーノズル
３０ 排ガス洗浄部
３１ 壁部材
３２ ガス流路
３３Ａ 第１のミストノズル
３３Ｂ 第１の水膜ノズル
３４Ａ 第２のミストノズル
３４Ｂ 第２の水膜ノズル
４０ 整流部材
４１ ミストノズル
５０ シャワーノズル
５１ ミストトラップ
５５ 水位センサ
Ａｒ 噴射面
Ｐ 循環水ポンプ
Ｖ１ 開閉弁
Ｖ２ 排水弁

Claims (7)

1. 燃焼式またはヒータ式排ガス処理装置において排ガスの処理中に生成される粉体を収集する循環水タンクに設置される粉体排出システムであって、
   前記循環水タンク内にエダクターを配置し、該エダクターに循環水タンク内の水をポンプにより加圧して供給し、エダクター内のノズルにより水の流れを絞る際に発生する圧力低下を利用して吸込口よりエダクター内に循環水タンク内の水を吸い込み、吸い込んだ水をノズルから放出される水とともに循環水タンクの底部に噴射し、循環水タンクの底部にある粉体を解砕して浮遊させ、循環水タンクから排水とともに粉体を排出するようにしたことを特徴とする粉体排出システム。
2. 前記エダクターは略円筒状の本体部を備え、本体部の内径をｄ１（ｍｍ）とすると、ノズルの口径ｄ３は、ｄ３＝（０．１６〜０．２６）ｄ１に設定され、吸込口の直径ｄ２は、ｄ２＝（０．８〜０．９５）ｄ１に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の粉体排出システム。
3. 前記循環水タンクの水位を制御し、水位が前記エダクターの吸込口より下方にある状態と上方にある状態とを形成し、水位が前記エダクターの吸込口より下方にあるときに前記エダクターより前記ノズルから放出された水のみを前記循環水タンクの底部に噴射し、水位が前記エダクターの吸込口の上方にあるときに前記エダクターより前記ノズルから放出された水と前記吸込口より吸い込んだ水とを前記循環水タンクの底部に噴射するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉体排出システム。
4. 排ガスの処理中に生成される粉体を接続管を介して前記循環水タンクに収集し、前記エダクターを前記接続管の周囲に複数個配置したことを特徴する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の粉体排出システム。
5. 前記エダクターから噴射された水は、円錐状に広がって前記循環水タンクの底面に円形の噴射面で当たり、該円形の噴射面は、前記接続管の内径の円を前記循環水タンクの底面に垂直方向に投影した円内に入り込むように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の粉体排出システム。
6. 前記複数個のエダクターの円形の噴射面は、互いに外周で接するか又は互いに重なる部分を有していることを特徴とする請求項５に記載の粉体排出システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の粉体排出システムを備えた排ガス処理装置。

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