JP3196125U - 廃ガス処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】排水管における水撃作用を防止できる廃ガス処理装置を提供する。【解決手段】半導体の製造工程において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第1のスクラバー21と、前記廃ガスを水洗する過程で生じた廃水を受け入れて貯めてから排出する水槽24と、を備えている廃ガス処理装置2であって、水槽24は、廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体241と、水槽本体241と連通し、水槽本体241内に貯められる廃水を排出することができる排水管242と、排水管242に設置されている緩作動開閉弁243と、を有する。【選択図】図1
Description
本考案は廃ガス処理装置に関し、特に緩作動開閉弁を有する廃ガス処理装置に関する。
半導体の製造過程で排出された廃ガスは、可燃性や、爆発性や、腐食性などを有する有害物質を含有するので、人体や環境に悪影響を与えないように処理してから排出しなければならない。
その廃ガス処理方法として、もっともよく使用される方法は、廃ガスに対して霧化した水を噴射することによって廃ガスが含有する有害物質を水に溶解させて除去する湿式処理方法である(例えば、特許文献1参照)。
その廃ガス処理方法として、もっともよく使用される方法は、廃ガスに対して霧化した水を噴射することによって廃ガスが含有する有害物質を水に溶解させて除去する湿式処理方法である(例えば、特許文献1参照)。
この廃ガスの湿式処理は、例えば、図6に示す廃ガス処理装置1を用いて行われている。
該廃ガス処理装置1は、半導体の製造工程において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第1のスクラバー11と、第1のスクラバー11により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う熱分解処理器12と、熱分解処理器12により処理された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第2のスクラバー13と、第1のスクラバー11及び第2のスクラバー13の水洗により生成された廃水を受け入れる水槽14と、により構成されている。
該廃ガス処理装置1は、半導体の製造工程において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第1のスクラバー11と、第1のスクラバー11により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う熱分解処理器12と、熱分解処理器12により処理された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第2のスクラバー13と、第1のスクラバー11及び第2のスクラバー13の水洗により生成された廃水を受け入れる水槽14と、により構成されている。
第1のスクラバー11は、上端部が半導体製造装置に連通するように取付けられている第1のスクラバー本体111と、第1のスクラバー本体111に流入した廃ガスに対して水を噴霧する第1のスプリンクラー112と、第1のスクラバー本体111の下端部を水槽14及び熱分解処理器12に連通し、第1のスクラバー11における廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスを噴霧した水と共に経由させて水槽14に流れ込ませる第1の連通管113と、を有している。
熱分解処理器12は、第1のスクラバー11により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う反応炉121を有する。
熱分解処理器12は、第1のスクラバー11により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う反応炉121を有する。
第2のスクラバー13は、熱分解処理器12により処理された廃ガスを受け入れる管状の第2のスクラバー本体131と、該廃ガスに対して水を噴霧する第2のスプリンクラー132と、第2のスクラバー本体131の下端部を水槽14及び熱分解処理器12に連通し、第2のスクラバー13における廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスを噴霧した水と共に経由させて水槽14に流れ込まれる第2の連通管133と、開弁すると、外部の空気が流入して第2のスプリンクラー132により水洗された廃ガスと混合するように配置構成される通気バルブ134と、上端部に設置され、廃ガスと通気バルブ134を通じて流入した空気を排出する排気ファン135と、を有する。
水槽14は、廃ガスを水洗することにより生じる廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体141と、水槽本体141と連通し、水槽本体141内に貯められる廃水を排出することができる排水管142と、排水管142に設置されている排水弁143と、を有している。
水槽14は、廃ガスを水洗することにより生じる廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体141と、水槽本体141と連通し、水槽本体141内に貯められる廃水を排出することができる排水管142と、排水管142に設置されている排水弁143と、を有している。
また、該廃ガス処理装置1は、第1のスクラバー11及び第2のスクラバー13によって廃ガスを水洗しながら、水槽本体141に貯まる廃水を排出するので、水槽本体141に貯まる廃水をすべて排出してから廃水の排出を停止するのではなく、水槽本体141に貯まる廃水が所定の量にまで減少すると廃水の排出を停止する、即ち、排水管142に流動している廃水が充満している状態で、排水弁143で廃水の排出を停止する。
しかしながら、この廃ガス処理装置1において、排水弁143が急速に閉弁して、流動している廃水が充満している排水管142を遮断すると、廃水の慣性で管内に衝撃と高水圧が発生する、即ち、水撃作用が発生する。排水管142及び排水弁143は水撃作用により、破損されやすくなる。
上記問題点に鑑みて、本考案は、廃ガス処理において発生した廃水を通す排水管における水撃作用を防ぐことができる廃ガス処理装置の提供を目的とする。
上記問題点に鑑みて、本考案は、廃ガス処理において発生した廃水を通す排水管における水撃作用を防ぐことができる廃ガス処理装置の提供を目的とする。
上記目的を達成すべく、本考案は、半導体の製造工程において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第1のスクラバーと、前記廃ガスを水洗する過程中に生じた廃水を受け入れて貯めてから排出する水槽と、を備えている廃ガス処理装置であって、前記水槽は、前記廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体と、前記水槽本体と連通し、前記水槽本体内に貯められる廃水を排出することができる排水管と、前記排水管に設置されている緩作動開閉弁と、を有することを特徴とする廃ガス処理装置を提供する。
上記の構成によれば、本考案は、緩作動開閉弁を使用して排水管を遮断したり、開放したりするので、急速に排水管を遮断することにより発生する水撃作用が防がれた廃ガス処理装置を提供することができる。
以下は添付の図面を参照しながら、本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態について説明する。
図1に示されるように、本考案の一実施の形態に係る廃ガス処理装置2は、半導体製造装置において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して水を噴霧して、該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスなどの有害物質を除去する(水洗する)第1のスクラバー21と、第1のスクラバー21に連通され、第1のスクラバー21により水洗された廃ガスを加熱して、熱により分解できる有害物質を分解する熱分解処理器22と、熱分解処理器22に連通され、熱分解処理器22により熱分解された廃ガスをに対して水を噴霧して、該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスなどの有害物質を除去し、且つ該廃ガスの温度を下げる第2のスクラバー23と、第1のスクラバー21、熱分解処理器22及び第2のスクラバー23に連通される水槽24と、により構成されている。
図1に示されるように、本考案の一実施の形態に係る廃ガス処理装置2は、半導体製造装置において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して水を噴霧して、該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスなどの有害物質を除去する(水洗する)第1のスクラバー21と、第1のスクラバー21に連通され、第1のスクラバー21により水洗された廃ガスを加熱して、熱により分解できる有害物質を分解する熱分解処理器22と、熱分解処理器22に連通され、熱分解処理器22により熱分解された廃ガスをに対して水を噴霧して、該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスなどの有害物質を除去し、且つ該廃ガスの温度を下げる第2のスクラバー23と、第1のスクラバー21、熱分解処理器22及び第2のスクラバー23に連通される水槽24と、により構成されている。
半導体の製造工程において生成された廃ガスは、上記の水洗及び熱分解により、有害物質の含量を例えば法律に定める基準値以下に除去して外へ排出することができる。
以下に各部の詳しい構成を記載する。
以下に各部の詳しい構成を記載する。
第1のスクラバー21は、上下方向に延伸するように管状に形成され、且つ上端部が半導体製造装置に連通し、下端部が水槽24に連通するように取付けられている第1のスクラバー本体211と、第1のスクラバー本体211に取り付けられて、第1のスクラバー本体211を加熱するヒーター212と、第1のスクラバー本体211の温度を測定する温度センサー213と、第1のスクラバー本体211に流入した廃ガスに対して水を噴霧する複数の第1のスプリンクラー214と、を有するように構成されている。これにより、第1のスクラバー21は、廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスとを、噴霧した水と共に水槽24に流し込むことができる。
第1のスクラバー本体211の温度が所定の温度より低くなると、第1のスクラバー本体211に接触する廃ガスが、第1のスクラバー本体211の表面に凝結する。ヒーター212は、該廃ガスが含有する粉塵が、凝結した廃ガスにより第1のスクラバー本体211の表面に付着することを防止するために、第1のスクラバー本体211を加熱して温度を上げる。
第1のスクラバー本体211の温度が所定の温度より低くなると、第1のスクラバー本体211に接触する廃ガスが、第1のスクラバー本体211の表面に凝結する。ヒーター212は、該廃ガスが含有する粉塵が、凝結した廃ガスにより第1のスクラバー本体211の表面に付着することを防止するために、第1のスクラバー本体211を加熱して温度を上げる。
また、第1のスクラバー本体211の一部はプラスチックにより構成されているので、第1のスクラバー本体211の温度が高すぎると、プラスチックにより構成される部品が機能できなくなる。従って、温度センサー213で第1のスクラバー本体211の温度を測定し、第1のスクラバー本体211の温度が所定の温度より高いと測定すると、警告音又は警告ライトなどの警報を発して、操縦者の注意を喚起する。
温度センサー213には、複数の警告温度を設定でき、該複数の設定された警告温度それぞれに対応して異なる警報を発することができる。更に、該警報を停止するためにはそれぞれの警報に対応して異なる処置を行わなければならないように構成することもできる。例えば、第1の警告温度及び該第1の警告温度より高い第2の警告温度を設定して、温度センサー213が第1のスクラバー本体211の温度を第1の警告温度より高いと感知すると、警告音又は警告ライトなどの第1の警報を発し、その第1の警報は、第1のスクラバー本体211の温度が第1の警告温度より低くなると、自動的に停止する。また、温度センサー213が第1のスクラバー本体211の温度を第2の警告温度より高いと感知すると、第1の警報と異なる第2の警報を発し、その第2の警報は、操縦者の手動操作によってしか停止することができないように設定できる。
図1は本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態の断面図であり、図2は本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態の熱分解処理器の断面図である。
熱分解処理器22は、図1及び図2に示されるように、第1のスクラバー21により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う反応炉221と、該廃ガスに対する熱分解処理において反応炉221に付着する晶体を削いで水槽24に落すことができるように構成されたスクレーパー222と、により構成されている。
熱分解処理器22は、図1及び図2に示されるように、第1のスクラバー21により水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う反応炉221と、該廃ガスに対する熱分解処理において反応炉221に付着する晶体を削いで水槽24に落すことができるように構成されたスクレーパー222と、により構成されている。
更に、反応炉221は、廃ガスに接触する第1の反応面2211と第2の反応面2212とを有している。スクレーパー222は、第1の反応面2211に接触する第1の削り部223と、第2の反応面2212に接触する第2の削り部224と、第1の削り部223及び第2の削り部224を回転駆動して、反応炉221の第1の反応面2211及び第2の反応面2212に付着している晶体を削ぎ落す回転部225と、により構成されている。
廃ガスが含有する物質は、一部が熱により有害物質から無害な物質の気体に分解され、一部が熱により固体の晶体に結晶して、反応炉221の表面に付着する。水槽24に落ちた晶体は、一部が水槽24に貯まる廃水に溶解され、溶解されない晶体は人工で水槽24から除去する。
第2のスクラバー23は、図1に示されるように、上下方向に延伸するように管状に形成され、下端部が熱分解処理器22及び水槽24に連通されて熱分解処理器22により処理された廃ガスを受け入れる第2のスクラバー本体231と、該廃ガスに対して水を噴霧する複数の第2のスプリンクラー232と、第2のスクラバー本体231の内部を横断するように、複数の第2のスプリンクラー232それぞれの下方に設置される複数の実質的に板状のフィルター233と、上端部に設置され、開弁すると、外部の空気が流入して、第2のスプリンクラー232により水洗された廃ガスと混合するように配置構成される通気バルブ234と、上端部に設置され、通気バルブ234を通じて流入した空気と混合した廃ガスを排出できる排気手段235と、を有している。
フィルター233はその構成材料により、特定の物質を吸着でき、且つ、第2のスプリンクラー232から噴霧する水は、廃ガスの粉じんと水溶性のガスとを除去、即ち、廃ガスの粉じんと水溶性のガスとを噴霧した水と共に水槽24に流し込むことができる。そこで、廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガス以外の有害物質を吸着できる材料でフィルター233を構成し、廃ガスをフィルター233に通過させることにより、該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガス以外の有害物質を除去できる。また、第2のスプリンクラー232から噴霧する水は、廃ガスの粉じんと水溶性のガスとを除去する機能を有する以外、フィルター233に落ちてフィルター233が有する隙間に一旦溜まった水は、フィルター233のろ過効果を向上できる。従って、第2のスプリンクラー232の散水範囲は、フィルター233の第2のスプリンクラー232に向かう表面を全部カバーできるように構成されることが好ましい。
図3は本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態の部分断面図であり、図4は本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態の第2のスプリンクラーの斜視図である。
第2のスプリンクラー232は、図3及び図4に示されるように、複数(ここでは4つ)のノズル設置座2361が互いに所定の間隔を空けて形成されている送水管236と送水管236におけるノズル設置座2361にそれぞれ取付けられているスプレーノズル237と、を備えている。
第2のスプリンクラー232は、図3及び図4に示されるように、複数(ここでは4つ)のノズル設置座2361が互いに所定の間隔を空けて形成されている送水管236と送水管236におけるノズル設置座2361にそれぞれ取付けられているスプレーノズル237と、を備えている。
4つのノズル設置座2361それぞれの向く方向、即ち、4つのスプレーノズル237それぞれの向く方向は、いずれもフィルター233側へ向かうと共に、隣り合う2つのスプレーノズル237(即ち、ノズル設置座2361)が異なる方向に向くように構成されている(図4参照)。
上記のスプレーノズル237の設置方法により、スプレーノズル237の設置場所又は廃ガス処理装置2の設置場所の水圧が足りない、或いはスプレーノズル237の設置角度がフィルター233に対応していないなどの状況において、複数のスプレーノズルの散水範囲が互いに補い合うことにより、フィルター233の第2のスプリンクラー232に向く表面を全部含む所望の散水範囲を維持でき、更に、たとえ1つのスプレーノズル237が閉塞された状況においても、残りのスプレーノズル237によって所望の散水範囲を維持できる。
上記のスプレーノズル237の設置方法により、スプレーノズル237の設置場所又は廃ガス処理装置2の設置場所の水圧が足りない、或いはスプレーノズル237の設置角度がフィルター233に対応していないなどの状況において、複数のスプレーノズルの散水範囲が互いに補い合うことにより、フィルター233の第2のスプリンクラー232に向く表面を全部含む所望の散水範囲を維持でき、更に、たとえ1つのスプレーノズル237が閉塞された状況においても、残りのスプレーノズル237によって所望の散水範囲を維持できる。
また、図1に示されるように、第2のスクラバー23においては、フィルター233及び第2のスプリンクラー232を複数設けて、複数のフィルター233により濾過され、且つ複数の第2のスプリンクラー232により水洗された廃ガスを、通気バルブ234を通じて流入した空気と混合させ、濃度を低減させた後、排気手段235により、廃ガス処理装置2の外部へ排出するようにしてもよい。
排気手段235は、第2のスクラバー23内の廃ガスを吸い上げて、廃ガス処理装置2の外部へ排出する排気装置238と、第2のスクラバー23内の廃ガスの量に基づいて、排気装置238の排気速度を制御する排気制御装置239と、により構成されている。排気制御装置239は、廃ガスの量が少ない時に、排気装置238の排気速度を落として、電力の消費を減少する。
水槽24は、図1に示されるように、第1のスクラバー21、熱分解処理器22及び第2のスクラバー23に連通され、廃ガスを水洗する過程中に生じた、第1のスクラバー21及び第2のスクラバー23からの廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体241と、水槽本体241と連通し、水槽本体241内に貯められる廃水を排出することができる排水管242と、排水管242に設置されている緩作動開閉弁243と、水槽本体241内に貯められる廃水の液面の高さを測定する液面センサー244と、排水管242に設置され、緩作動開閉弁243を通過する廃水の排水速度を測定できる流量センサー245と、により構成されている。
図5は本考案の廃ガス処理装置の好ましい実施形態の排水速度の変化を示すグラフである。図5に示されるように、液面センサー244が水槽本体241内に貯められる廃水の液面の高さが第1の所定高さより高いと感知すると、緩作動開閉弁243に開弁信号を送信し、緩作動開閉弁243は、緩作動開閉弁243を通過する廃水の排水速度が所定加速度で所定の排水速度Xまで緩やかに上昇するように開弁する。そして、液面センサー244が水槽本体241内に貯められる廃水の液面の高さが、第1の所定の高さより低い第2の所定の高さよりも更に低いと感知すると、緩作動開閉弁243に閉弁信号を送信し、緩作動開閉弁243は、緩作動開閉弁243を通過する廃水の排水速度が所定減速度で0まで緩やかに減少するように閉弁する。また、所定の排水速度X、所定加速度及び所定減速度は、排水の状況に対応して調整できる。
上記の構成によれば、本実施の形態に係る廃ガス処理装置2では、緩作動開閉弁243を使用して、排水速度を所定加速度で緩やかに上昇するように開弁したり、排水速度を所定減速度で緩やかに減少するように閉弁したりするので、排水管242内に流動している廃水の流速及び流量が緩やかに減少し、廃水の慣性で管内に発生する衝撃力と水圧が大幅に低減し、即ち、急速に排水管を遮断することにより発生する水撃作用を防ぐことができて、排水管が水撃作用により破損されることも防ぐことができる。
本考案の廃ガス処理装置は、半導体の製造過程で排出された廃ガスの処理に適用する。更に緩作動開閉弁を使用するので、排水管が水撃作用により破損されることを防ぐ。
2:廃ガス処理装置、21:第1のスクラバー、211:第1のスクラバー本体、212:ヒーター、213:温度センサー、214:第1のスプリンクラー、22:熱分解処理器、221:反応炉、2211:第1の反応面、2212:第2の反応面、222:スクレーパー、223:第1の削り部、224:第2の削り部、225:回転部、23:第2のスクラバー、231:第2のスクラバー本体、232:第2のスプリンクラー、233:フィルター、234:通気バルブ、235:排気手段、236:送水管、2361:ノズル設置座、237:スプレーノズル、238:排気装置、239:排気制御装置、24:水槽、241:水槽本体、242:排水管、243:緩作動開閉弁、244:液面センサー、245:流量センサー
Claims (9)
- 半導体の製造工程において生成された廃ガスを受け入れ、該廃ガスを水洗する第1のスクラバーと、前記廃ガスを水洗する過程中に生じた廃水を受け入れて貯めてから排出する水槽と、を備えている廃ガス処理装置であって、
前記水槽は、
前記廃水を受け入れて貯めることができる水槽本体と、
前記水槽本体と連通し、前記水槽本体内に貯められる廃水を排出することができる排水管と、
前記排水管に設置されている緩作動開閉弁と、を有することを特徴とする廃ガス処理装置。 - 前記緩作動開閉弁は、該緩作動開閉弁を通過する前記廃水の排水速度が所定加速度で所定の排水速度まで緩やかに上昇するように開弁し、前記排水速度が所定減速度で0まで緩やかに減少するように閉弁するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の廃ガス処理装置。
- 前記水槽は、前記水槽本体内に貯められる廃水の液面の高さが第1の所定高さより高いと感知すると、前記緩作動開閉弁に開弁信号を送信し、前記水槽本体内に貯められる廃水の液面の高さが前記第1の所定の高さより低い第2の所定の高さより低いと感知すると、前記緩作動開閉弁に閉弁信号を送信する液面センサーを更に有することを特徴とする請求項1又は2記載の廃ガス処理装置。
- 前記排水管には、前記緩作動開閉弁を通過する前記廃水の排水速度を測定できる流量センサーが設置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の廃ガス処理装置。
- 前記第1のスクラバーは、上下方向に延伸するように管状に形成され、且つ上端部が半導体製造装置に連通し、下端部が前記水槽に連通するように取付けられている第1のスクラバー本体と、
前記第1のスクラバー本体を加熱するヒーターと、
前記第1のスクラバー本体の温度を測定する温度センサーと、
前記第1のスクラバー本体に流入した廃ガスに対して水を噴霧する複数の第1のスプリンクラーと、を有し、
前記廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスを噴霧した水と共に前記水槽に流れ込ませるように構成されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の廃ガス処理装置。 - 前記第1のスクラバーにより水洗された廃ガスを受け入れ、該廃ガスに対して熱分解処理を行う反応炉と、該廃ガスに対する熱分解処理において前記反応炉に付着する晶体を削いで前記水槽に落すことができるように構成されたスクレーパーと、を有する熱分解処理器を更に備えていることを特徴とする請求項5記載の廃ガス処理装置。
- 前記反応炉は、前記廃ガスに接触する第1の反応面と第2の反応面とを有しており、前記スクレーパーは、前記第1の反応面に接触する第1の削り部と、前記第2の反応面に接触する第2の削り部と、前記第1の削り部及び前記第2の削り部を回転駆動して前記反応炉に付着している晶体を削ぎ落す回転部と、を有することを特徴とする請求項6記載の廃ガス処理装置。
- 上下方向に延伸するように管状に形成され、下端部が前記熱分解処理器及び前記水槽に連通されて前記熱分解処理器により処理された廃ガスを受け入れる第2のスクラバー本体と、
該廃ガスに対して水を噴霧する複数の第2のスプリンクラーと、
前記第2のスクラバー本体内部を横断するように、前記複数の第2のスプリンクラーそれぞれの下方に設置される複数のフィルターと、
上端部に設置され、開弁すると、外部の空気が流入して前記第2のスプリンクラーにより水洗された廃ガスと混合するように配置構成される通気バルブと、
上端部に設置され、前記通気バルブを通じて流入した空気と混合した廃ガスを排出できる排気手段と、を有し、
該廃ガスが含有する粉じんと水溶性のガスとを噴霧した水と共に前記水槽に流れ込ませるように構成された第2のスクラバーを更に備えていることを特徴とする請求項6又は7記載の廃ガス処理装置。 - 前記フィルターは、板状に形成されており、
前記第2のスプリンクラーは、複数のノズル設置座が互いに所定の間隔を空けて前記フィルター側へ向くように形成されている送水管と、前記送水管における前記ノズル設置座にそれぞれ取付けられているスプレーノズルと、を有しており、少なくとも隣り合う2つの前記ノズル設置座が、異なる方向に向くように配置されることを特徴とする請求項8記載の廃ガス処理装置。
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