JP6194519B2

JP6194519B2 - 入口組立体

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Publication number: JP6194519B2
Application number: JP2015523605A
Authority: JP
Inventors: アンドリュージェイムズシーリー
Original assignee: Edwards Ltd
Current assignee: Edwards Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: US20150176838A1; US10018354B2; GB2504468B; EP2877783A1; EP2877783B1; TWI591294B; JP2015528096A; GB201213373D0; TW201408954A; GB2504468A; WO2014016553A1

Description

本発明は、バーナ用入口組立体および方法に関する。

バーナは既知であり、一般に、例えば半導体またはフラットパネルディスプレイ製造工業に使用される製造プロセスツールからの流出ガス流の処理に使用されている。このような製造中に、プロセスツールからポンピングされる流出ガス流中にはペルフルオロ化合物（ＰＦＣ）および他の化合物が存在する。ＰＦＣおよび他の化合物は流出ガスから除去するのが困難でありかつ比較的高い温室活動を有することが知られているので、これらの化合物を環境中に放出することは好ましくない。

既知のバーナは、流出ガス流からＰＦＣおよび他の化合物を除去するのに燃焼を使用している。一般に、流出ガス流はＰＦＣおよび他の化合物を含有する窒素ガス流である。放射バーナでは、燃料ガスは流出ガス流と混合され、このガス流混合気は、多孔ガスバーナの出口面により横方向に包囲された燃焼チャンバ内に搬送される。燃料ガスおよび空気は同時に多孔バーナに供給され、出口面での無炎燃焼に影響を与える。多孔バーナを通る空気の量は、バーナに供給される燃料ガスだけでなく、燃焼チャンバ内に噴射されるガス流混合気中の可燃物を消費するのに充分な量である。

製造される半導体の表面積が増大すると、流出ガス中の化合物の流量および範囲も増大する。

欧州特許第０６９４７３５号明細書

流出ガス流を処理する技術は存在するが、各技術はそれぞれの欠点を有している。したがって、流出ガス流を処理する改善された技術を提供することが望まれている。

要約
本発明の第１態様によればバーナ用入口組立体が提供され、該入口組立体は入口孔および同心状に整合した出口孔を備えたマニホルドを有し、該マニホルドは、入口孔と出口孔との間で長手方向軸線に沿って延びているノズルボアを備え、該ノズルボアは、入口孔に連結できる入口パイプからの流出ガスを出口孔に搬送して前記バーナの燃焼チャンバに供給し、ノズルボア内に収容されたノズルボアスクレーパと、該ノズルボアスクレーパをノズルボアに対して往復動させるべく作動するアクチュエータとを更に有し、前記ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内で休止位置と作動位置との間を前記長手方向軸線に沿って往復動して、ノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる。

この第１態様は、流出ガス中の化合物の流量および範囲の増大に伴う問題は、既存のバーナ用入口組立体が、一般に流出ガス中の凝縮物（例えばヘキサフルオロケイ酸アンモニウム(ＮＨ₄)₂ＳｉＦ₆および塩化アルミニウムＡｌ₂Ｃｌ₆）により形成される堆積物すなわち残留物により詰まってしまうことを認識したものである。このような堆積物は、燃焼チャンバ内への流出ガスの流れを制限しまたは損なうことにより、またはバーナ内で生じる燃焼化学作用に影響を与えることによりバーナの作動を阻害する。この問題は、入口組立体内のノズルボアの方向変化から生じる流れ方向のあらゆる突然変化（これは、堆積物の増大を引き起こす傾向を有する）によって悪化される。

したがって、ガス除害装置（gas abatement apparatus）すなわちバーナ用の入口組立体が提供される。入口組立体はマニホルドを有し、マニホルドは入口孔および出口孔を備えている。入口孔および出口孔は同心状に整合している。入口孔および出口孔は、入口孔と出口孔との間で長手方向軸線に沿って延びているノズルボアにより形成できる。例えば、入口孔の中心点から出口孔の中心点まで延びる線は、ノズルボアの長手方向軸線を形成する。ノズルボアは、入口孔に連結される入口パイプからの流出ガス流を出口孔へと搬送する。流出ガスは、出口孔からバーナの燃焼チャンバ内に供給される。ノズルボア内に収容すなわち保持されたノズルボアスクレーパが設けられている。ノズルボアに対してノズルボアスクレーパを往復動すなわち直線移動させるアクチュエータが設けられている。長手方向軸線に沿うノズルボアスクレーパの運動が引き起こされる。ノズルボア（これは、方向変化を防止するプレーンボア（plane bore）でもよい）を設けることにより堆積物が生じる傾向が低減される。また、休止位置と作動位置との間でノズルボアに対してノズルボアスクレーパを移動させることにより、ノズルボアスクレーパによりノズルボア内の流出ガス堆積物を掻き取らせることができる。これにより、燃焼チャンバ内への流出ガスの流れを制限しまたは損なうことにより、またはバーナ内で生じる燃焼の化学的性質に影響を与えることによりバーナの作動を損なわせる堆積物すなわち残留物による詰まりが防止される。

一実施形態では、ノズルボアは、真直状および円筒状の一方である。

一実施形態では、ノズルボアは、平行面で形成された筒状および通常の円筒状の一方である。これにより、真直移動を用いて横断できる、ボアの長手方向に沿って延びる規則的断面が得られることは理解されよう。これにより、ボア自体内の方向変化をなくして堆積物が生じる傾向を低下させると同時に、ノズルボア内でのノズルボアスクレーパの制御可能な信頼性のある直線移動を与えることができる。

一実施形態では、入口孔および出口孔は同心状である。

一実施形態では、ノズルボアは、入口孔から出口孔まで流出ガスのほぼ一方向の流れを与える形状を有している。流出ガスに一方向の流れを与えることにより、ノズルボア内に生じる堆積の傾向を低減できる。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、その少なくとも一部が長手方向軸線に沿って延びる寸法を有している。したがって、ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内での信頼できる移動が行えるようにノズルボアに沿って延びている。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間のスロー（throw）の長手方向距離を超える長手方向長さを有している。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、作動位置において出口孔から突出する。ノズルボアスクレーパを出口孔から突出すなわち伸長させることにより、ノズルボアスクレーパにより掻き取られた全ての残留物がノズルボアから完全に除去される。これにより、残留物がノズルボアから除去される傾向が改善される。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置においてノズルボア内に保持される。ノズルボアスクレーパをノズルボア内に保持することにより、バーナの通常の作動中にノズルボアスクレーパが保護され、かつノズルボアスクレーパ自体の上に依然として保持されることがあるあらゆる堆積物が焼結される傾向が低減される。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置において、出口孔から一定距離を隔ててノズルボア内に保持される。

一実施形態では、前記一定距離は、少なくともノズルボアの直径である。ノズルボアスクレーパを少なくともノズルボアの直径だけ出口孔から離れるように保持することにより、流出ガスが受ける圧力差を等しくする補助をし、かつ出口孔を出る前の流出ガスの通常の流れを取り戻す補助をする。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、流出ガスが入口孔から出口孔へと流れることを容易にする孔を有している。したがって、ノズルボア内にノズルボアスクレーパを設けることは、ノズルボアを通る流出ガスの流れに殆ど衝撃を与えないように意図したものである。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは中空である。中空スクレーパを設けることにより、流出ガスがノズルボアの内部に沿って流れることが可能になる。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパはシリンダである。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパはコイルスプリングである。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間を移動するときにノズルボア内の流出ガス堆積物を離脱させるための成形された切削端を有している。成形切削端に、のみの切刃を設けることにより、ノズルボア内の堆積物の除去効率が改善される。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパの外径はノズルボアの内径と一致する。これらの外径および内径は、異なる作動温度の下で焼付くことなくノズルボアスクレーパの連続作動を可能にすると同時に、ノズルボアから残留物を良好に掻き取ることができる寸法に定められることは理解されよう。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、入口孔から延びていて、入口パイプとスライド可能に連結される。スライドカップリングを設けることにより、ノズルボアスクレーパをノズルボアのより大きい距離に沿って延ばすことが可能になると同時に、入口パイプを入口組立体に連結することも可能になる。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパおよび入口パイプの一方が他方の中に受入れられる。したがって、ノズルボアスクレーパが入口パイプ内に受入れられるか、入口パイプがノズルボアスクレーパ内に受入れられる。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間を移動するときに、入口パイプとスライドにより連結される。

一実施形態では、入口組立体は、ノズルボアスクレーパとノズルボアとの間にパージ流体を供給すべく作動できるパージ装置を有している。このパージ装置を設けることにより、ノズルボアスクレーパが休止位置にあるときにノズルボアとスクレーパとの間に堆積物が生じる傾向を低減する補助をする。

一実施形態では、パージ装置は、パージ流体を、アクチュエータを収容する空所に供給すべく作動する。上記と同様に、空所へのパージ流体の供給により、空所内またはアクチュエータ上に堆積物が生じる傾向が低減される。

一実施形態では、パージ装置は、パージ流体を周期的または連続的に供給すべく作動できる。

一実施形態では、入口組立体はノズルボア内に収容された２次スクレーパを有し、該２次スクレーパは、ノズルボアスクレーパに対して往復動し、ノズルボアスクレーパ内の流出ガス堆積物を低減させるべく作動する。ノズルボアスクレーパ内に２次スクレーパを設けることにより、ノズルボアスクレーパ自体の上に生じる堆積物を低減させる補助をする。

一実施形態では、２次スクレーパはノズルボア内に保持され、ノズルボアに対してノズルボアスクレーパを往復動させると、ノズルボアスクレーパに対して２次スクレーパが往復動され、ノズルボアスクレーパ内の流出ガスの堆積物が低減される。したがって、ノズルボアに対してノズルボアスクレーパを往復動させると、ノズルボア内の堆積物およびノズルボアスクレーパ内の堆積物の両方が同時に除去される。この構造は、入口組立体の機械的構成を大幅に簡単化できることは理解されよう。

一実施形態では、２次スクレーパは、ノズルボア内に同心状に配置されるランスにより保持される。ランスは、しばしば、流出ガス流と混合させる付加流体を燃焼チャンバへの入口に導入するのに設けられる。これは、２次スクレーパに対する缶の便利な固定位置を与える。

一実施形態では、２次スクレーパはコイルスプリングである。

一実施形態では、コイルスプリングは、ランスを保持係合するための第１端部の内径と、ノズルボアスクレーパの内径と一致する第２端部の外径とを有している。

一実施形態では、ノズルボアは、マニホルド内に収容されるノズルにより定められる。したがって、ノズルボアを形成するマニホルド内には、別々のノズルまたはノズルライニングを設けることができる。

一実施形態では、入口組立体は複数の入口孔および同心状に整合した出口孔を有し、各々がノズルボアおよび関連するノズルボアスクレーパを有している。

一実施形態では、アクチュエータは、ノズルボアに対して各ノズルボアスクレーパを往復動させるべく作動できる。したがって、各ノズルボアスクレーパをそのノズルボアに対して往復移動させる単一アクチュエータを設けることができ、この構成も機械的構造を大幅に簡単化する。

本発明の第２態様によれば、バーナ用入口組立体のノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる方法であって、前記入口組立体が、入口孔およびこれと同心状に整合した出口孔を備えたマニホルドを有し、該マニホルドが、入口孔と出口孔との間の長手方向軸線に沿って延びている、入口孔に連結可能な入口パイプからの流出ガスを搬送するためのノズルボアを備えているバーナ用入口組立体のノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる方法が提供され、該方法は、ノズルボアスクレーパをノズルボア内に収容する段階と、アクチュエータを用いてノズルボアスクレーパをノズルボアに対して往復動させる段階とを有し、ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内で休止位置と作動位置との間で長手方向軸線に沿って往復動してノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させることを特徴とする。

一実施形態では、ノズルボアは、平行面で形成された筒状および通常の円筒状の一方である。

一実施形態では、入口孔および出口孔は同心状である。

一実施形態では、ノズルボアは、入口孔から出口孔まで流出ガスのほぼ一方向の流れを与える形状を有している。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、その少なくとも一部が長手方向軸線に沿って延びる寸法を有している。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間のスローの長手方向距離を超える長手方向長さを有している。

一実施形態では、前記往復動させる段階は、作動位置においてノズルボアスクレーパを出口孔から突出させる。

一実施形態では、前記往復動させる段階は、休止位置においてノズルボアスクレーパをノズル孔内に保持する。

一実施形態では、前記一定距離は、少なくともノズルボアの直径である。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、流出ガスが入口孔から出口孔へと流れることを容易にする孔を有している。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは中空である。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間を移動するときにノズルボア内の流出ガス堆積物を離脱させるための成形された切削端を有している。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパの外径はノズルボアの内径と一致する。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパは、入口孔から延びていて、入口パイプとスライド可能に連結される。

一実施形態では、ノズルボアスクレーパおよび入口パイプの一方が他方の中に受入れられる。

一実施形態では、本発明の方法は、パージ装置を用いてノズルボアスクレーパとノズルボアとの間にパージ流体を供給する段階を有している。

パージ流体を供給する段階は、アクチュエータを収容する空所にパージ流体を供給することである。

一実施形態では、パージ流体を供給する段階は、供給が周期的または連続的に行われる。

一実施形態では、入口組立体はノズルボア内に収容された２次スクレーパを有し、ノズルボアに対してノズルボアスクレーパを往復動させる段階は、ノズルボアスクレーパ内の流出ガス堆積物を低減させる。

一実施形態では、２次スクレーパはノズルボア内に保持され、ノズルボアに対してノズルボアスクレーパを往復動させると、ノズルボアスクレーパに対して２次スクレーパが往復動され、ノズルボアスクレーパ内の流出ガスの堆積物が低減される。

一実施形態では、２次スクレーパは、ノズルボア内に同心状に配置されるランスにより保持される。

一実施形態では、ノズルボアは、マニホルド内に収容されるノズルにより定められる。

一実施形態では、アクチュエータは、ノズルボアに対して各ノズルボアスクレーパを往復動させるべく作動できる。

本発明の第３態様によればバーナ入口組立体が提供され、該バーナ入口組立体は、入口孔および同心状に整合した出口孔を備えたマニホルドを有し、該マニホルドが、入口孔と出口孔との間で長手方向軸線に沿って延びているノズルボアを備え、該ノズルボアは、入口孔に連結できる入口パイプからの流出ガスを出口孔に搬送して前記バーナの燃焼チャンバに供給し、ノズルボア内に収容されたノズルボアスクレーパと、該ノズルボアスクレーパをノズルボアに対して往復動させるべく作動するアクチュエータとを更に有し、前記ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内で休止位置と作動位置との間を前記長手方向軸線に沿って往復動して、ノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる。

他の特定の好ましい態様は、特許請求の範囲の記載の独立項および従属項に記載されている。従属項に記載の特徴は独立項に記載の特徴と適宜組合せることができ、これら以外の組合せも特許請求の範囲に明瞭に記載されている。

装置の特徴は１つの機能を提供するのに作動できるものとして説明されているが、このことは、この機能はもとより、この機能を提供するのに適合されまたは構成された機能をも含むことは理解されよう。

添付図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。

本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が後退位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が伸長位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が後退位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が伸長位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるガスパージ装置を備えた入口組立体を示す図面である。本発明の一実施形態による共通アクチュエータを備えた入口組立体を示す図面である。本発明の一実施形態による他のノズルボアスクレーパを備えた入口組立体を示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が後退位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が伸長位置にあるところを示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパおよび２次ノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が後退位置にあるところの一部を示す図面である。本発明の一実施形態によるノズルボアスクレーパおよび２次ノズルボアスクレーパを備えた入口組立体が伸長位置にあるところの一部を示す図面である。

概要
本発明の実施形態をより詳細に説明する前に、最初に概要について述べる。本発明の幾つかの実施形態はバーナの入口組立体を提供するものである。以下の実施形態は放射バーナの使用について説明するが、本発明の入口組立体は、例えば乱流炎バーナまたは電気加熱型オキシダイザ等の任意の種々のバーナに使用できることは理解されよう。放射バーナは、上記特許文献１に開示されているように従来技術において良く知られている。シラン、クロロシランおよびオルガノシラン等の流出ガスを処理すると、ＳｉＯ₂および（ＮＨ₄）₂ＳｉＦ₆等の固体副生成物が生成される。これらは、流出ガスが接触する表面上に堆積する傾向を有する。これらの固体副生成物は特に硬くかつ放射バーナの燃焼チャンバからの熱により引き起こされる焼結により固着される。放射バーナの入口組立体は浄化機構を有し、該浄化機構は、放射バーナにより処理される流出ガスにより、流出ガスを受入れかつこれを処理する放射バーナの燃焼チャンバに搬送する放射バーナ入口組立体の入口ノズル上に堆積された残留物を浄化する。ノズルは真直ボアを有し、該真直ボアは、方向が変化しているノズルボアに比べて、堆積物が形成される傾向を低下させる補助をする。また、このアライメントは、ガス流を、方向を変える必要なくほぼ真直に流れさせる。この浄化機構はスクレーパを有し、該スクレーパは、ノズル内の堆積物の存在を低減させるため、アクチュエータの作動によりボア内で移動する。スクレーパが出口孔に向かって移動すると、ノズルボア内の堆積物がノズルボアから除去される。ノズル内の堆積物が低減されると、放射バーナの信頼性が改善される。なぜならば、堆積物が存在すると、燃焼チャンバ内への流出ガスの流れが減少されるからである。また、ノズル内に堆積すると、流出ガスを処理する化学的性質に影響を与える。更に、ノズルを浄化しかつメインテナンスを行うことにより、処理の休止時間が短縮される。アクチュエータは、ノズルの入口、ノズルの出口、またはノズルの長手方向軸線のいずれかから偏心して配置される。

直接入口カップリング
図１および図２は、本発明の一実施形態による、放射バーナ用の入口組立体（全体を参照番号１６で示す）の構成を概略的に示すものである。入口組立体１６は、真空ポンプシステム（図示せず）により、例えば半導体またはフラットパネルディスプレイのプロセスツールからポンピングされる流出ガス流を受入れる入口パイプ１４を連結する。図示の断面図には２つの入口パイプ１４のみが示されているが、この例示実施形態では４つの入口パイプ１４が設けられている。入口パイプ１４は、それぞれの入口孔１９と係合している。出口孔２１が設けられており、該出口孔２１は入口孔１９と同心状に配置されている。入口孔１９と出口孔２１との間には、長手方向ボア２０が延びている。すなわち、ノズルボア２０は、入口マニホルド１８に普通の円筒状空所を形成し、入口孔１９の中心点は出口孔２１の中心点と整合し、かつ入口孔１９の中心点と出口孔２１の中心点との間の線はノズルボア２０の長手方向軸線を形成する。以下の実施形態では、ノズルボア２０はマニホルド１８の交差面から垂直に延びているが、ノズルボア２０は、非垂直角度に配置できることは理解されよう。非垂直角度に配置されてはいるが、入口孔と出口孔との間に形成されるノズルボアは、真直平行壁を有する円筒状である。マニホルド１８は、一般に、セラミック耐熱材料からなる。

ノズルボア２０内にはノズルスクレーパ２５が配置されている。ノズルスクレーパ２５は中空シリンダであり、該中空シリンダは、流出ガスが長手方向軸線Ｌ３-Ｌ１、Ｌ４-Ｌ２に沿って通ることができる内部孔（図示せず）を備えている。したがって、流出ガスは、入口パイプ１４から入口孔１９を通ってノズルボア２０内に入り、ノズルスクレーパ２５の内部孔を通って出口孔２１から処理を行う燃焼チャンバ１２内に搬送される。

アクチュエータ２８が設けられており、該アクチュエータ２８は、カップリング３０を用いてそれぞれのスクレーパ２５に連結されていて、スクレーパ２５をノズルボア２０内で長手方向に移動させる。この例では、スクレーパ２５は細長いシリンダである。図１にはスクレーパ２５が休止位置すなわち後退位置にあるところが示されており、この後退位置ではノズル端２５が入口パイプ１４に近接している。図２にはスクレーパ２５が作動位置すなわち突出位置にあるところが示されており、この突出位置では、ノズル端２２が出口孔２１から突出している。休止位置と作動位置との間の移動は、一般に空気圧の作用によりスクレーパを直線運動させるアクチュエータ２８により行われる。休止位置と作動位置との間でのスクレーパ２５の移動により、ノズルボア２０上に蓄積した堆積物が掻き取られる。このような堆積物は一般に出口孔２１の領域内に蓄積され、燃焼チャンバ１２からの熱による焼結作用により特に硬くなる。

この例ではノズルボア２０およびスクレーパ２５が円筒状であるが、両者が補完形状を有する限り、円筒状である必要がないことは理解されよう。スクレーパ２５とノズルボア２０との間の構造は、スクレーパ２５の外面とノズルボア２０の内面との間に充分にぴったり嵌合されて、全ての堆積物を充分に除去できることが必要である。また、出口孔２１に最も近いノズル端２２は、一般に、蓄積した堆積物を切削する鋭い前縁を形成するように尖鋭にされる。

スライディング入口カップリング
図３および図４には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ａで概略的に示されている。この実施形態は図１および図２に示した実施形態と同様であり、図３にはスクレーパ２５Ａが後退位置すなわち休止位置にあるところが示され、図４にはスクレーパ２５Ａが作動位置すなわち伸長位置にあるところが示されている。

しかしながら、この実施形態ではスクレーパ２５Ａがマニホルド１８Ａの表面から伸長し、入口パイプ１４Ａに連結されている。より詳しくは、スクレーパ２５Ａは、該スクレーパ２５Ａが休止位置と作動位置との間で往復動する間に、入口パイプ１４Ａに対しスライド可能に連結されている。この実施形態では、スクレーパ２５Ａは、対応する入口パイプ１４Ａの拡大端部２６内にスライド可能に受入れられている。この構造は、流出ガスの漏洩を防止するには、スクレーパ２５Ａの外面と入口パイプ１４Ａの内面との間をぴったり嵌合するかシールする必要があることは理解されよう。しかしながら、この構造は反転させて、入口パイプ１４Ａがスクレーパ２５Ａの内径内に受入れられるように構成できることも理解されよう。

ガスパージ
図５には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ｂで概略的に示されている。この実施形態は窒素源３４を使用しており、該窒素源３４は弁３８に連結され、該弁３８は導管３６を介して、アクチュエータ２８を収容する空所３２に窒素ガスを供給する。窒素を空所３２に常時供給または周期的に供給することにより、空所３２内への流出ガスの流入を防止または低減させ、いかなる流出ガスも空所３２内に蓄積することを防止する。これにより、いかなる流出ガス堆積物もアクチュエータ２８の作動を妨げることを防止する。また、窒素ガスは、スクレーパ２５Ａとノズルボア２０との間の界面をパージすることを補助し、かつ特にスクレーパが後退位置すなわち休止位置にあるときに前記界面に残留物が蓄積することを防止する補助をする。

共通アクチュエータ
図６には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ｃで概略的に示されている。この入口組立体１６Ｃは、２つ以上のスクレーパ２５Ａを同時に往復動させるのに使用される共通アクチュエータ２８Ａを用いている。理解されようが、共通アクチュエータ２８Ａは、カップリング３０Ａを用いて各スクレーパ２５Ａに連結されている。

スプリングスクレーパ
図７には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ｄで概略的に示されている。この構造は図４に示した構造と同様であるが、中空円筒状のスクレーパ２５Ａを用いる代わりに、コイルスプリング２５Ｂが使用されている。この構造は、上記ガスパージ構造を設けると特に有利なことは理解されよう。なぜならば、コイルスプリング２５Ｂのみが設けられている場合には、アクチュエータを収容する空所内に流出ガスが自由に流入してしまうからである。

ライナが内張りされたノズルボア
図８および図９には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ｅで概略的に示されている。この実施形態では、入口パイプ１４Ｂが、マニホルド１８Ｅから離れるにドッグレッグ状移行部を形成しており、流出ガスを供給するプロセスツールへの連結を容易にしている。ノズルボアはノズルスリーブ２０Ａにより内張りされており、該ノズルスリーブ２０Ａ内には同心状ランス５０が設けられ、更に該ランス５０内にはノズルスクレーパ２５Ｃが配置されている。ランス５０は、燃焼チャンバへの入口で流出ガス流と混合される他の流体を導入するのに使用される。ノズルスクレーパ２５Ｃは、図８に示す保持位置すなわち休止位置から図９に示す押出し位置すなわち作動位置まで、カップリング３０Ｂを介してアクチュエータ２８Ｂにより直線移動される。

２次ノズルボアスクレーパ
図１０および図１１には、本発明の一実施形態による放射バーナの入口組立体の全体が、参照番号１６Ｆで概略的に示されている。この実施形態では、ノズルボアはノズルスリーブ２０Ｂにより内張りされており、該ノズルスリーブ２０Ｂ内には同心状ランス５０Ａが設けられ、更に該ランス５０Ａ内にはノズルスクレーパ２５Ｄが配置されている。ランス５０Ａは、燃焼チャンバへの入口で流出ガス流と混合される他の流体を導入するのに使用される。ノズルスクレーパ２５Ｄは、図８に示す保持位置すなわち休止位置から図９に示す押出し位置すなわち作動位置まで、カップリング３０Ｃを介してアクチュエータ２８Ｃにより直線移動される

他のランス６０が設けられており、該ランス６０は、近位端において入口１４Ｃ内に保持されかつノズルボア内で同心状に配置されている。ランス６０から間隔を隔てたところにコイルスプリング１７が設けられている。コイルスプリング１７は、その長さに沿って半径が変化している。コイルスプリング１７の直径は、コイルスプリングがランス６０の外面と係合して、ランス６０上に確実に保持される寸法を有している。コイルスプリング７０の外径は、ノズルボアスクレーパ２５Ｄの内面と係合する寸法を有している。

図１０および図１１から明らかなように、ノズルボアスクレーパ２５Ｄが直線移動するとき、ノズルボア内に位置するランス５０Ａの内面上の残留物はノズルボアスクレーパ２５Ｄにより掻き取られ、かつノズルボアスクレーパ２５Ｄの内面上の残留物はコイルスプリング７０により掻き取られる。

上記実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴と組合わせて、上記特徴とは異なる特徴をもつものとすることができる。

以上、本発明の例示の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明したが、本発明は正確な実施形態に限定されるものではないこと、および特許請求の範囲に記載された範囲およびその均等物から逸脱することなく当業者がなし得る種々の変更を行うことができることは理解されよう。

１２燃焼チャンバ
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ入口パイプ
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ入口組立体
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｅ入口マニホルド
２０ノズルボア
２５、２５Ａ、２５Ｃ、２５Ｄノズルスクレーパ
２５Ｂコイルスプリング
２８、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃアクチュエータ
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃカップリング
３２空所
５０、５０Ａランス

Claims

バーナ用入口組立体において、入口組立体が、
入口孔および同心状に整合した出口孔を備えたマニホルドを有し、該マニホルドが、入口孔と出口孔との間で長手方向軸線に沿って延びている真直状かつ円筒状のノズルボアを備え、該ノズルボアは、入口パイプからの流出ガスを出口孔に搬送して前記バーナの燃焼チャンバに供給し、
ノズルボア内に収容された中空のノズルボアスクレーパと、
前記ノズルの入口、前記ノズルの出口、又は前記ノズルの長手方向軸線のいずれかから偏心して位置し、該ノズルボアスクレーパをノズルボアに対して往復動させるべく作動するアクチュエータとを更に有し、前記ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内で休止位置と作動位置との間を前記長手方向軸線に沿って往復動して、ノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させることを特徴とするバーナ用入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは、作動位置において出口孔から突出することを特徴とする請求項１記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは、少なくともノズルボアの直径に等しい距離を隔てた休止位置においてノズルボア内に保持されることを特徴とする請求項１または２記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは中空であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは、シリンダおよびコイルスプリングの一方であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは、休止位置と作動位置との間を移動するときにノズルボア内の流出ガス堆積物を離脱させる成形された切削端を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパの外径は、ノズルボアの内径に一致することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパは、前記入口孔から延びかつ前記入口パイプにスライド可能に連結されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパおよび入口パイプの一方は、他方の中にスライド可能に受入れられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパとノズルボアとの間にパージ流体を供給すべく作動できるパージ装置を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の入口組立体。
前記ノズルボアスクレーパ内に収容されかつノズルボアスクレーパに対して往復動して、ノズルボアスクレーパ内の流出ガス堆積物を低減させるように作動する２次スクレーパを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の入口組立体。
前記２次スクレーパはノズルボア内に保持され、ノズルボアに対するノズルボアスクレーパの往復動により、ノズルボアスクレーパ内の流出ガス堆積物を低減させることを特徴とする請求項１１記載の入口組立体。
前記２次スクレーパはコイルスプリングであることを特徴とする請求項１１または１２記載の入口組立体。
前記コイルスプリングは、前記ランスと係合保持するための第１端部の内径と、ノズルボアスクレーパの内径と一致する第２端部の外径とを有していることを特徴とする請求項１３記載の入口組立体。
バーナ用入口組立体のノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる方法であって、前記入口組立体が、入口孔およびこれと同心状に整合した出口孔を備えたマニホルドを有し、該マニホルドが、入口孔と出口孔との間の長手方向軸線に沿って延びている、入口孔に連結可能な入口パイプからの流出ガスを搬送するための真直状かつ円筒状のノズルボアを備えているバーナ用入口組立体のノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させる方法において、
中空のノズルボアスクレーパをノズルボア内に収容する段階と、
前記ノズルの入口、前記ノズルの出口、又は前記ノズルの長手方向軸線のいずれかから偏心して位置するアクチュエータを用いてノズルボアスクレーパをノズルボアに対して往復動させる段階とを有し、ノズルボアスクレーパは、ノズルボア内で休止位置と作動位置との間で長手方向軸線に沿って往復動してノズルボア内の流出ガス堆積物を低減させることを特徴とする方法。