JP3994100B2 - 汚染物質用廃棄装置の吸気口 - Google Patents

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Description

本発明は、汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口に関する。
吸気口は、特に、表面改質およびコーティングが実行される広範囲の技術分野において使用されるプロセス排ガス用の廃棄装置に提供される。
例えば、半導体部品製造の際に生成されるプロセス排ガスは、広範囲の有害物質を含む。
この種類のプロセス排ガスが大気に排出される前に、さまざまな廃棄装置に対して適切な後処理が必要である。例えば、洗浄または熱による後処理の実行が可能である。
プロセス排ガスは、通常真空ポンプを使用する対応するプロセス設備から抽出される。しかし、プロセス排ガスが水素または窒素のような搬送ガスと共に大気圧下で廃棄装置に供給される事が通例である。
しかしながら、従来の解決策においては、プロセス排ガスを廃棄装置に導入する場合、プロセス排ガスラインから廃棄装置への移送領域において、反応成分がその位置に浸透した水分または酸素と反応し、沈着物が対応する吸気領域の内壁に形成されるという問題が発生する。
壁上のこれらの沈着物および壁上における化学反応を低減するために、例えば、不活性ガスによるパージ操作が行われた。
例えば、この種類の不活性ガスは、多数のノズルまたは環状ギャップを経由して壁面に平行な流れとして供給された。しかし、この種類のパージガスの流れにより、酸素、水および他の反応性物質が廃棄装置からプロセス排ガスの吸気領域へ移送される事を完全に防止する事は可能でなかった。また、これは、移送領域における必然的な乱流に起因する。
また、この種類のパージガスの流れにおいて、水分が吸気領域の表面に沿って移動する事を防止する事は可能でない。
更に、パージガスの流れによって、プロセス排ガスに含まれている反応成分の壁への拡散を完全に抑制する事は不可能である。
従って、本発明の目的は、廃棄装置のプロセス排ガス用の吸気領域における反応および沈着を単純で安価な方法で回避し得る方法を提供する事である。
本発明によれば、上記目的は、請求項１又は２の特徴を有する吸気口によって達成される。
本発明による汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口は、プロセス排ガスの経路を指定する吸気口１の内部へ不活性ガスを供給する事が出来る多孔性のガス透過壁を有する。本発明に係る１つの実施例として、汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口であって、プロセス排ガスの経路を定める前記吸気口の廃棄装置のチャンバ壁との接続側の壁が、前記吸気口の横断面の内部直径または平面対角の少なくとも２倍の長さを有する多孔性のガス透過壁として形成され、前記ガス透過壁が閉じたガス・スペースによって囲まれ、前記吸気口が前記ガス・スペースと共に前記チャンバ壁に接続され、不活性ガスが前記ガス・スペースを経由して前記吸気口の内部に供給し得る吸気口が提供され、又、本発明に係る別の実施例として、汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口であって、プロセス排ガスの経路を定める前記吸気口の廃棄装置のチャンバ壁との接続側の壁が、前記吸気口の横断面の内部直径または平面対角の少なくとも２倍の長さを有する多孔性のガス透過壁として形成され、前記ガス透過壁が前記廃棄装置の内部に面する端部が開口したガス・スペースによって囲まれ、前記開口吸気口が前記ガス・スペースと共に前記チャンバ壁に接続され、前記ガス・スペースの開口がガスを透過させる端部クロージャにより塞がれ、不活性ガスが前記ガス・スペースを経由して前記吸気口の内部及び前記廃棄装置の内部に供給し得る吸気口が提供される。
その結果、プロセス排ガスラインから各廃棄装置への臨界移送領域に対する本願明細書の導入部に言及された問題点を回避する事が可能である。
壁を通して送られる不活性ガスは、壁を囲むガス・スペースを経由して供給され得る。
壁の長さは、プロセス排ガスの流れの方向に、吸気口の横断面の内部直径または平面対角の少なくとも２倍であるべきである。プロセス排ガスは、吸気口を通して対応する廃棄装置に流れる。
壁は、焼結材から適切な形で製造され得る。焼結材は、金属（例えば、ステンレス鋼）、プラスチック（例えば、ポリエチレン）またはセラミックであってよい。
廃棄装置の作動の際、吸気口内のプロセス排ガスの圧力より高いガス圧は、不活性ガス、例えば、窒素が壁を通して吸気口の内部に流れ得るようにガス・スペースにおいて設定されるべきである。
壁の透過性は、上述したガス・スペースにおける若干増加した圧力により、壁を通して、および壁から吸気口の内部へ不活性ガスの等流を達成する事が可能であるべきである。これは、１乃至１０μｍの膜孔のサイズを有する焼結材が壁の材料として使用されるという事実によって達成される事が好ましい。
本発明による吸気口により、内壁に沿った水分の所望されない移動および移送領域における所望されない臨界化学反応を防止する事が可能であり、これは、公知の解決策と比較し、供給される不活性ガスの流量が少ない場合においても達成され得る。
本発明は、実施例をもって詳細に後述される。
図１は、本発明による廃棄装置の吸気口１の実施例を概略的に示す断面図である。
大きい矢印によって示されるように、汚染物質を含むプロセス排ガスは、廃棄装置に直接配置されている吸気口１を通して廃棄装置へ供給される。
吸気口１には、多孔性のガス透過壁２が存在する。
壁２の外側は、閉じたガス・スペース３によって囲まれる。図１の小さい矢印によって示されるように、好適な不活性ガスとして窒素がガス・スペース３内に導入される。
ガス・スペース３内の不活性ガスの圧力が若干上昇すると、窒素が壁２を通して流れる。該窒素は、プロセス排ガスと共に廃棄装置に到達する。図１および２において概略的に示される廃棄装置の全部はチャンバ壁４である。
壁は、円形の横断面を有する中空円柱として設計されて良い。
これに関して、ガス・スペース３は、この種類の中空円柱または異なる断面形状を有するように設計される壁２を囲む環状流路の形で設計され得る。
例えば、壁２は、長方形または正方形の横断面を有して良い。
壁２が一定の壁厚を有する事を保証するたに、それぞれの縁部は、内側および外側において角が取られるべきである。
同一の流体抵抗が壁２全体に維持され、壁２を通して不活性ガスの流が等しくなるために、壁２が中空円柱として設計される場合においては、一定の壁厚が維持されるべきである。
この種類の吸気口１の設計は、プロセス排ガス用の熱廃棄装置に使用される事が好ましい。
図２に示される実施例において、壁２は、追加の端部クロージャ２"を備える。端部クロージャ２"は、同様に廃棄装置の方向にガスを透過させる。
図２に示される実施例において、壁２の端部クロージャ２"は、プロセス排ガスの流れの方向に対して、即ち吸気口１の縦軸に対して直角に配向される。
この場合、壁２の一部と端部クロージャ２"とは直角を成す。
図２から明らかなように、壁２は、端部移送領域２'において減少した壁厚を有するように設計された。その結果、一定の流体抵抗条件が同様にこの臨界領域において維持され得る。
しかし、この要件は、端部移送領域２'において採用される多孔率を適切に増加させる事により、単独でまたは加えて考慮され得る。
図示されない実施例において、壁２全体または端部クロージャ２"のみが、プロセス排ガスの流れの方向に円錐形に広がるように設計される事が可能である。
このような方法で、言わば漏斗形を実現する事が出来る。
同様に図示されない実施例において、また、壁２は、廃棄装置の内部へ向けられる凸状の湾曲を形成する端部クロージャ２"を有するように設計されても良い。
特に図２に示されるように、吸気口１はガス・スペース３と共にチャンバ壁４に接続されている。
本発明における廃棄装置の吸気口の実施例を示す概略図である。 図１に示される実施例とは異なる形態の壁を有する吸気口の第２実施例を示す。
符号の説明
１：吸気口
２：壁
２'：端部移送領域
２"：端部クロージャ
３：ガス・スペース
４：チャンバ壁

Claims (2)

  1. 汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口であって、
    プロセス排ガスの経路を定める前記吸気口の廃棄装置のチャンバ壁との接続側の壁が、前記吸気口の横断面の内部直径または平面対角の少なくとも２倍の長さを有する多孔性のガス透過壁として形成され、前記ガス透過壁が閉じたガス・スペースによって囲まれ、前記吸気口が前記ガス・スペースと共に前記チャンバ壁に接続され、不活性ガスが前記ガス・スペースを経由して前記吸気口の内部に供給し得る吸気口。
  2. 汚染物質を含むプロセス排ガス用の廃棄装置の吸気口であって、
    プロセス排ガスの経路を定める前記吸気口の廃棄装置のチャンバ壁との接続側の壁が、前記吸気口の横断面の内部直径または平面対角の少なくとも２倍の長さを有する多孔性のガス透過壁として形成され、前記ガス透過壁が前記廃棄装置の内部に面する端部が開口したガス・スペースによって囲まれ、前記開口吸気口が前記ガス・スペースと共に前記チャンバ壁に接続され、前記ガス・スペースの開口がガスを透過させる端部クロージャにより塞がれ、不活性ガスが前記ガス・スペースを経由して前記吸気口の内部及び前記廃棄装置の内部に供給し得る吸気口。
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