JP6758318B2 - 放射バーナー - Google Patents

放射バーナー Download PDF

Info

Publication number
JP6758318B2
JP6758318B2 JP2017551051A JP2017551051A JP6758318B2 JP 6758318 B2 JP6758318 B2 JP 6758318B2 JP 2017551051 A JP2017551051 A JP 2017551051A JP 2017551051 A JP2017551051 A JP 2017551051A JP 6758318 B2 JP6758318 B2 JP 6758318B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radio frequency
porous sleeve
porous
sleeve
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017551051A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018510317A (ja
Inventor
アンドリュー ジェイムズ シーリー
アンドリュー ジェイムズ シーリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Edwards Ltd
Original Assignee
Edwards Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edwards Ltd filed Critical Edwards Ltd
Publication of JP2018510317A publication Critical patent/JP2018510317A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6758318B2 publication Critical patent/JP6758318B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/16Radiant burners using permeable blocks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/063Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating electric heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/20Supplementary heating arrangements using electric energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/20Supplementary heating arrangements using electric energy
    • F23G2204/203Microwave

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

本発明は、放射バーナー及び方法に関する。
放射バーナーは公知であり、かつ典型的に例えば半導体又はフラットパネルディスプレイ製造産業に使用される製造工程ツールからの流出ガスストリームを処理するために使用される。そのような製造中には、残留ペルフルオロ化合物(PFC)及び他の化合物が、工程ツールからポンピングされた流出ガスストリームに存在する。PFCは、流出ガスから除去することが困難であり、それらの環境内への放出は、それらが比較的高い温室効果活性を有することが公知であるので望ましくない。
公知の放射バーナーは、燃焼を使用してPFC及び他の化合物を流出ガスストリームから除去する。典型的には、流出ガスストリームは、PFCと他の化合物とを含有する窒素ストリームである。燃料ガスが、流出ガスストリームと混合され、そのガスストリーム混合物は、小孔ガスバーナーの出口面によって横方向に取り囲まれた燃焼チャンバ内に搬送される。燃料ガス及び空気は、同時に小孔バーナーに供給されて出口面での無炎燃焼に影響を与え、小孔バーナーを通過する空気の量は、バーナーへの燃料ガス供給のみならず、燃焼チャンバ内に注入されたガスストリーム混合物内の全ての可燃物も消費するのに十分である。
流出ガスストリームを処理するための技術は存在するが、それらの各々は、それ自体の欠点を有する。従って、流出ガスストリームを処理するための改善された技術を提供することが望ましい。
第1の態様により、少なくとも部分的に処理チャンバを定め、かつ処理チャンバ内への導入のために処理材料が通過する多孔質スリーブと、多孔質スリーブに結合され、かつ処理材料をそれらが処理チャンバ内へ多孔質スリーブを通過する時に加熱する多孔質スリーブを加熱する電気エネルギを提供するように作動可能な電気エネルギデバイスとを含む製造工程ツールからの流出ガスストリームを処理するための放射バーナーを提供する。
第1の態様は、公知の放射バーナーが、処理チャンバ内の燃焼を提供して流出ガスストリームからの化合物を除去するのに十分なほど処理チャンバ内の温度を上昇させるために燃料ガス及び空気を典型的に利用することを認識している。これは、容易に利用可能ではない場合があるか又は一部の処理環境内では望ましくない場合がある燃料ガスの具備を要求する。
従って、放射バーナー又は放射処理装置を提供する。バーナーは、製造工程ツールによって提供される流出ガスストリームを処理することができる。バーナーは、処理チャンバの少なくとも一部を定める多孔質又は小孔スリーブを含むことができる。多孔質スリーブは、処理材料がそれを通過して処理チャンバ内に入ることを可能にすることができる。バーナーはまた、電気エネルギデバイスを含むことができる。電気エネルギデバイスは、多孔質スリーブと結合することができる。電気エネルギデバイスは、多孔質スリーブを加熱する電気エネルギを提供することができる。加熱された多孔質スリーブは、処理材料をそれらが多孔質スリーブを通過するか又はそれを通って処理チャンバ内に搬送される時に加熱することができる。このようにして、燃焼ではなく電気エネルギを使用して、流出ガスストリームを処理するために処理チャンバ内の温度を上昇させることができる。これは、燃料ガスが存在しないか又は燃料ガスの具備が望ましくないと考えられる環境内でバーナーを使用することができるので、そのようなバーナーの使用におけるより大きい柔軟性を考慮するものである。同じく、処理チャンバを加熱するのに放射熱を単に使用するのではなく、処理材料をそれらが多孔質スリーブを通過する時に加熱することは、有意により多くのエネルギが処理材料の中にそれらが多孔質スリーブを通過する時に付与されることを可能にする。
一実施形態では、多孔質スリーブは、80%と90%の間の孔隙率を有する。
一実施形態では、多孔質スリーブは、200μmと800μmの間の孔隙サイズを有する。
一実施形態では、多孔質スリーブは、円筒形処理チャンバを内部に定める環状スリーブを含む。従って、放射バーナーは、既存の燃焼チャンバと同一であるように構成された内部形状を有する処理チャンバを有することができる。
一実施形態では、多孔質スリーブは、導電性材料、セラミック材料、及び誘電材料のうちの少なくとも1つを含む。多孔質スリーブに使用する材料は、多孔質スリーブを加熱するのに使用する機構に依存して異なる場合がある。
一実施形態では、多孔質スリーブは焼結金属を含む。
一実施形態では、焼結金属は、繊維、粉末、顆粒のうちの少なくとも1つを含む。
一実施形態では、多孔質スリーブは織り金属布を含む。
一実施形態では、電気エネルギデバイスは、無線周波数電源、電気的電源、及びマイクロ波発生器のうちの少なくとも1つを含む。従って、電気エネルギデバイスは、多孔質スリーブに対して選択される材料を加熱するのに使用する機構に依存して異なる場合がある。
一実施形態では、電気エネルギデバイスは、多孔質スリーブと結合したカプリングを含み、カプリングは、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つを含む。従って、電気エネルギデバイスを多孔質スリーブと結合するカプリングは、電気エネルギデバイスから多孔質スリーブに伝達されるエネルギのタイプに依存して異なる場合がある。
一実施形態では、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つは、処理材料が通過して多孔質スリーブを取り囲むプレナム内に配置される。従って、カプリングは、多孔質スリーブを取り囲んで処理材料がそこから提供されるプレナム内に配置することができる。これは、既存の空隙を好都合に再利用して多孔質スリーブに隣接してカプリングを配置し、その多孔質スリーブへのエネルギ伝達を最大にする。
一実施形態では、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つは、多孔質スリーブの上を延びてその区域にわたって加熱する。従って、カプリングは、多孔質スリーブの上を覆うか又は広がってその区域の全体又は望ましい部分を加熱することができる。
一実施形態では、無線周波数電源は、無線周波数導体を使用して無線周波数電気エネルギを提供し、導電材料を誘導的に加熱する。従って、多孔質スリーブは誘導加熱を使用して加熱することができる。
一実施形態では、無線周波数電気エネルギは、500Hzと500KHzの間、20KHzと50KHzの間、及び30KHz付近のうちの1つの周波数を有する。
一実施形態では、無線周波数導体は、導電材料に近接して配置される。従って、導体は、誘導加熱を容易にするために導電材料に隣接して配置することができる。
一実施形態では、多孔質スリーブは円筒形であり、無線周波数導体は多孔質スリーブに巻き付く。従って、導体は、多孔質スリーブを包み込むことができる。
一実施形態では、無線周波数導体は、冷却流体を受け入れて無線周波数導体を冷却するために中空である。中空導体を利用することは、その導体内に冷却流体を受け入れることを可能にし、それによってその温度を制御し、従って損失を低減し、これは、誘導加熱の効率を改善する。
一実施形態では、冷却流体は、100μSよりも大きくない導電率を有する。
一実施形態では、バーナーは、処理材料として加湿空気を提供するように作動可能な加湿器を含み、冷却流体は、加湿器に与えられる水を加熱するように加湿器を通じて循環される。従って、加湿器のエネルギ消費を低減するために、冷却流体によって抽出される熱を再利用して加湿器に与えられる水を加熱することができる。
一実施形態では、加湿器に与えられる水は、冷却流体の少なくとも一部を含む。水として冷却流体を再利用することは、加熱効率を更に改善し、加湿器の電力消費を低減する。
一実施形態では、冷却流体は、周囲温度よりも高く維持される。冷却流体を周囲温度よりも高く維持することは、プレナム内の凝縮の可能性を最小にするのを助ける。
一実施形態では、電気的電源は、電気導体を使用して電気エネルギを提供してセラミック材料を加熱する。従って、多孔質スリーブは、抵抗加熱を使用して加熱することができる。
一実施形態では、マイクロ波発生器は、導波管を使用してマイクロ波エネルギを提供して誘電材料を加熱する。従って、多孔質スリーブは、マイクロ波エネルギを使用して加熱することができる。
一実施形態では、誘電材料は、炭化ケイ素を含む。
一実施形態では、マイクロ波エネルギは、915MHzと2.45GHzのうちの一方の周波数を有する。約2.45GHzで作動することにより、より小さい配置を提供するが、これは、915MHzで作動するよりもエネルギ効率が低い。
一実施形態では、バーナーは、処理材料が通過する多孔質断熱材を含み、多孔質断熱材は、多孔質スリーブと電気エネルギデバイスの間のプレナムに設けられる。多孔質スリーブの周りに断熱材を置くことは、多孔質スリーブを絶縁するのを助け、これは、プレナム内の周囲温度を低下させ、カプリングを保護するのを補助し、かつ処理チャンバ内の温度を上昇させる。
一実施形態では、バーナーは、プレナムを取り囲む断熱材を含む。プレナムを取り囲む断熱材を提供することはまた、凝縮を最小にするのを助ける。
一実施形態では、プレナムは非強磁性材料によって定められる。プレナムを定める非繊維性材料で作られた構造を提供することは、多孔質材料から離れる方向にプレナムを提供する材料内への誘導結合を低減するのを助け、それによって多孔質スリーブの加熱効率を改善する。
第2の態様により、処理チャンバ内への導入のために少なくとも部分的に処理チャンバを定める多孔質スリーブに材料を通す段階と、多孔質スリーブに結合された電気エネルギデバイスからの電気エネルギを使用して多孔質スリーブを加熱することにより、処理材料をそれらが多孔質スリーブを通過して処理チャンバ内に入る時に加熱する段階とを含む製造工程ツールからの流出ガスストリームを処理する方法を提供する。
一実施形態では、多孔質スリーブは、80%と90%の間の孔隙率及び200μmと800μmの間の孔隙サイズのうちの少なくとも一方を有する。
一実施形態では、多孔質スリーブは、円筒形処理チャンバを内部に定める環状スリーブを含む。
一実施形態では、多孔質スリーブは、導電材料、セラミック材料、及び誘電材料のうちの少なくとも1つを含む。
一実施形態では、多孔質スリーブは焼結金属を含む。
一実施形態では、焼結金属は、繊維、粉末、顆粒のうちの少なくとも1つを含む。
一実施形態では、多孔質スリーブは織り金属布を含む。
一実施形態では、電気エネルギデバイスは、無線周波数電源、電気的電源、及びマイクロ波発生器のうちの少なくとも1つを含む。
一実施形態では、本方法は、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つを使用して多孔質スリーブと電気エネルギデバイスを結合する段階を含む。
一実施形態では、本方法は、処理材料が通過して多孔質スリーブを取り囲むプレナム内に無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つを配置する段階を含む。
一実施形態では、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つは、多孔質スリーブの上を延びてその区域にわたって加熱する。
一実施形態では、加熱する段階は、無線周波数導体を使用して無線周波数電源から無線周波数電気エネルギを与えて導電材料を誘導的に加熱する段階を含む。
一実施形態では、無線周波数電気エネルギは、500Hzと500KHzの間、20KHzと50KHzの間、及び30KHz付近のうちの1つの周波数を有する。
一実施形態では、本方法は、導電材料に近接して無線周波数導体を配置する段階を含む。
一実施形態では、多孔質スリーブは円筒形であり、無線周波数導体は多孔質スリーブに巻き付く。
一実施形態では、無線周波数導体は中空であり、本方法は、無線周波数導体内に冷却流体を受け入れて無線周波数導体を冷却する段階を含む。
一実施形態では、冷却流体は、100μSよりも大きくない導電率を有する。
一実施形態では、本方法は、加湿器から処理材料として加湿空気を与える段階と、加湿器を通して冷却流体を循環させて加湿器に与えられる水を加熱する段階とを含む。
一実施形態では、本方法は、冷却流体の少なくとも一部を水として加湿器に与える段階を含む。
一実施形態では、本方法は、周囲温度よりも高く冷却流体を維持する段階を含む。
一実施形態では、加熱する段階は、電気導体を使用して電気的電源から電気エネルギを与えてセラミック材料を加熱する段階を含む。
一実施形態では、加熱する段階は、導波管を使用してマイクロ波発生器からマイクロ波エネルギを与えて誘電材料を加熱する段階を含む。
一実施形態では、誘電材料は炭化ケイ素を含む。
一実施形態では、マイクロ波エネルギは、915MHzと2.45GHzのうちの一方の周波数を有する。
一実施形態では、本方法は、多孔質スリーブと電気エネルギデバイスの間のプレナムに設けられた多孔質断熱材に処理材料を通す段階を含む。
一実施形態では、本方法は、断熱材でプレナムを取り囲む段階を含む。
一実施形態では、本方法は、非強磁性材料を使用してプレナムを定める段階を含む。
更に別の特定かつ好ましい態様は、添付の独立クレーム及び従属クレームに列挙されている。従属クレームの特徴は、適切な場合にかつクレームに明確に列挙されているもの以外の組合せで独立クレームの特徴と組み合わせることができる。
装置特徴が機能を提供するように作動可能であると説明される場合に、これは、その機能を提供するか又はその機能を提供するように適応又は構成された装置特徴を含むことがわかる。
ここで、添付図面を参照して本発明の実施形態を以下に更に説明する。
一実施形態による放射バーナーアセンブリを通した断面図である。 入口アセンブリを取り外したより詳細な放射バーナーの特徴の断面斜視図である。 更に別の実施形態による放射バーナーを通した断面図である。
更に詳細に実施形態を議論する前に、最初に概観を提供する。実施形態は、処理チャンバの温度を上昇させるために燃料ガスを提供することが望ましくないか又は全く不可能である状況下で製造工程ツールからの流出ガスストリームを処理することを可能にする電動放射バーナーを提供する。必要な電力密度を得ることができない従来の放射加熱器とは異なり、電力密度及び処理チャンバ内の達成可能な温度をかなり上昇させる多孔質スリーブを加熱することにより、処理材料をそれらが多孔質スリーブを通過して処理チャンバ内に入る時に加熱する電気エネルギが与えられる。
図1は、一実施形態による全体的に8の放射バーナーアセンブリの断面である。図2は、入口アセンブリを取り外してより詳細に放射バーナーの特徴を示している。この実施形態では、電気エネルギは、誘導加熱を使用して供給されるが、マイクロ波加熱又は抵抗加熱のような他の加熱機構が可能であることがわかる。図3は、定位置に入口アセンブリを有する更に別の実施形態による全体的に80の放射バーナーアセンブリの断面である。この実施形態では、電気エネルギは、ここでもまた誘導加熱を使用して供給されるが、マイクロ波加熱又は抵抗加熱のような代替加熱機構が可能である。
放射バーナーアセンブリ8及び80は、典型的には、半導体又はフラットパネルディスプレイ工程ツールのような製造工程ツールから真空ポンプシステムによってポンピングされた流出ガスストリームを処理する。入口10において流出ストリームが受け入れられる。流出ストリームは、入口10から流出ストリームを円筒形処理チャンバ14の中に注入するノズル12に搬送される。この実施形態では、放射バーナーアセンブリ8、80は、周方向に配置された4つの入口10を含み、各々は、それぞれの真空ポンプシステムによってそれぞれのツールからポンピングされた流出ガスストリームを搬送する。これに代えて、単一工程ツールからの流出ストリームは、複数のストリームに分けることができ、その各々はそれぞれの入口に搬送される。各ノズル12は、燃焼チャンバ14の上側又は入口面を定めるセラミック上板18、118に形成されたそれぞれのボア16内に配置される。
処理チャンバ14は、円筒チューブの形態の小孔スリーブ20の出口面21によって定められる側壁を有する。小孔スリーブ20は、選択された加熱モードに適切な材料で作られる。この実施形態では、誘導加熱が使用され、従って、小孔スリーブ20は、多孔質金属、例えば、Fecralloy(登録商標)(クロミウム、20−22%、アルミニウム、5%、シリコン、0.3、マンガン、0.2−0.08%、イットリウム、0.1%、ジルコニウム、0.1%、炭素、0.02−0.03%、及び残りは鉄)、ステンレス鋼等級314(炭素0.25%最大、マンガン2%最大、シリコン1.5−3%、リン0.045%最大、硫黄0.03%最大、クロミウム23.0−26.0%、ニッケル19.0−22.0%、及び残りは鉄)、又はインコネルl600(登録商標)(Ni最少72.0%、Cr15.5%、Fe8.0%、Mn1.0%、C0.15%、Cu0.5%、Si0.5%、S0.015%)のような耐熱合金の焼結金属繊維を含む。
小孔スリーブ20は、円筒形であり、かつ絶縁スリーブ40内の中心に保持される。絶縁スリーブ40は、多孔質セラミックチューブ、例えば、網状ポリウレタン発泡体を被覆するのに使用されているアルミナスリップを焼結することによって形成することができるアルミナチューブである。これに代えて、絶縁スリーブ40は、セラミック繊維の圧延ブランケットとすることができる。絶縁スリーブ40は、熱損失を低減することによって処理チャンバ14内の温度を上昇させるのを助け、同じくプレナム22内の温度を低下させるのを助け、これは、次に、誘導加熱に使用する構成要素の温度を低下させてそれらの効率を改善する。
多孔質セラミックチューブ及び小孔スリーブ20は、典型的には、80%から90%の多孔質であり、200μmと800μmの間の孔隙サイズを有する。
プレナム容積22は、絶縁スリーブ40の入口面43と円筒形外側シェル24の間で定められる。プレナム容積22は、誘導結合を低減するために、非強磁性材料を使用して封入されるのが有利である。更に、円筒形外側シェル24は、仮に円筒形外側シェル24の温度が例えば漂遊加熱によって上昇する場合に外面温度を安全レベルまで低下させるために、外側絶縁スリーブ60内の中心に封入される。
ガスは、入口ノズル30を通じてプレナム容積22の中に導入される。ガスは、空気であるか、又は空気と水蒸気、CO2のような他の種との配合物でもよい。この例では、加湿空気が導入され、加湿空気は、絶縁スリーブ40の入口面23から小孔スリーブ20の出口面21まで通過する。
この実施形態では、誘導加熱機構が使用され、従って、プレナム容積22はまた、RF誘導によって小孔スリーブ20を加熱するために無線周波数(RF)電源(図示せず)に接続された作動コイル50を含む。作動コイル50は、典型的には、例えば、<100μSの低導電率を有する冷却流体、例えば、水の循環によって冷却されるコイル状銅中空チューブである。供給される空気が水蒸気で富化される場合に、作動コイル50上の凝縮を回避するように、高温で冷却流体を作動させるのが有益である場合がある。これは、閉ループ回路の使用により好都合に達成することができる。上述のように、絶縁スリーブ40は、断熱材として機能を果たして作動コイル50を保護する。
小孔スリーブ20に供給される電気エネルギは、小孔スリーブ20を加熱する。これは、次に、加湿空気をそれが小孔スリーブ20の入口面23から小孔スリーブ20の出口面21まで通過する時に加熱する。これに加えて、小孔スリーブ20によって発生される熱は、処理チャンバ14内の温度を上昇させる。小孔スリーブ20に供給される電気エネルギの量は、処理すべき流出ガスストリームに対して適切なものに処理チャンバ14内の公称温度を変えるように変化する。例えば、小孔スリーブ20(150mmの例示的直径及び300mmの例示的長さを有する)は、800℃と1200℃の間まで加熱され、加湿空気も同じくこの温度まで加熱される。これは、上述の例示的寸法を有する小孔スリーブ20に印加される典型的に約10kWと20kWの間のレベルで電気エネルギを供給することによって達成される。これは、π×0.15×0.3=0.14m2の小孔スリーブ20表面積及び約70kWm-2と140kWm-2の間の等価電力密度を与える。印加される電力は、小孔スリーブ20を通る空気の流量に関連している。この例では、空気流れは、約300l/分と600l/分の間の程度のものであると考えられる。当業者は、電力、空気流れ、及び温度の他の条件が可能であることが解る。典型的には、無線周波数電気エネルギは、500Hzと500KHzの間、好ましくは、20KHzと50KHzの間、より好ましくは、30KHz付近の周波数を有する。処理すべき有害物質を含有する流出ガスストリームは、処理チャンバ14内で公知の方式でこの高温ガスと混合させられる。処理チャンバ14の排出口15が開いており、燃焼生成物を放射バーナーアセンブリ8から出力して公知の技術により典型的には水堰(図示せず)によって受け入れることを可能にする。
図3に示す更に別の実施形態は、スリーブ20の無孔非強磁性上側壁部分220によって定められる容積の中に延びる細長上板118を有する。この実施形態では、スリーブ20の作動コイル50及び多孔質部分は、シール200から遠位に配置される。シール200を含む密封面から適切な距離に作動コイルを配置することにより、それは、多孔質スリーブ20内で作動コイルによって発生され、それに伝達されてそれを劣化させる熱から保護される。シール200を含む面に近接したガス入口30をスリーブ20の上部部分220と外側シェル24とによって定められるプレナム22の部分の中に配置することはまた、その面にわたるガスの通路に起因してシール200に対する更なる程度の保護を提供する。
従って、入口10を通して受け入れてノズル12によって処理チャンバ14に提供される流出ガスは、小孔スリーブ20によって加熱された処理チャンバ14内で処理されることを見ることができる。加湿空気は、酸素富化が起こるか否か及び空気の湿度に依存して、酸素(典型的に7.5%から10.5%の公称比を有する)、並びに水(典型的に10%から14%、好ましくは12%の公称比を有する)のような生成物を処理チャンバ14に提供する。熱は、処理チャンバ14内の流出ガスストリームを分解し、及び/又は生成物がそれと反応して、流出ガスストリームを清浄にする。例えば、処理チャンバ14内でO2と反応してSiO2、2、H2O、NOxを発生するSiH4及びNH3を流出ガスストリーム内に提供することができる。同様に、処理チャンバ14内でO2と反応してCO2、HF、H2Oを発生するN2、CH4、C26を流出ガスストリーム内に提供することができる。同じく、処理チャンバ14内でH2Oと反応してHF、H2Oを発生するF2を流出ガスストリーム内に提供することができる。
従って、実施形態は、RF誘導加熱された多孔質壁燃焼チャンバを利用して半導体などの工程から廃ガスを燃焼的に破壊する方法及び装置を提供する。
高電力間接加熱は、誘導加熱によって可能である。多孔質金属チューブのようなサセプタを与えることは、ガスを通過させて高温に加熱することによって放射バーナー燃焼システムを模倣する可能性を考慮するものである。これは、電気システムを用いてバーナー様性能を与える道を開くものである。
実施形態は、既存バーナーに使用される様々なノズル及び注入手法を反映するために変化させることができる。放射バーナー要素は、未焼結セラミック繊維又は有益には焼結金属繊維である場合がある。
実施形態では、マイクロ波又は抵抗加熱を使用して小孔スリーブ20を加熱する。マイクロ波加熱の場合に、誘電材料で形成された小孔スリーブ20にマイクロ波エネルギを伝達するプレナム容積20に配置された導波管に結合するマイクロ波発生器が提供される。抵抗加熱の場合に、セラミック材料で形成された小孔スリーブ20に電気エネルギを伝達するプレナム容積20に配置された導体に結合する電源が提供される。
添付図面を参照して本発明の例示的実施形態を本明細書に詳細に開示したが、本発明は実施形態の通りには限定されないこと、及び添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定めるような本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を当業者によってそこに達成することができることは理解される。
Figure 0006758318

Claims (9)

  1. 製造工程ツールからの流出ガスストリームを処理するための放射バーナーであって、
    少なくとも部分的に処理チャンバを定め、該処理チャンバ内への導入のために処理材料が通過する多孔質スリーブと、
    前記多孔質スリーブに結合され、前記処理材料をそれらが該多孔質スリーブを通過して前記処理チャンバ内に入る時に加熱する該多孔質スリーブを加熱する電気エネルギを提供するように作動可能な電気エネルギデバイスと、を備え、
    前記電気エネルギデバイスは、無線周波数電源、電気的電源、及びマイクロ波発生器のうちの少なくとも1つを備え
    前記電気エネルギデバイスは、前記多孔質スリーブに結合されたカプリングを含み、該カプリングは、無線周波数導体、電気導体、及び導波管のうちの少なくとも1つを備え、
    前記無線周波数電源は、前記導電材料を誘導的に加熱するために前記無線周波数導体を使用して無線周波数電気エネルギを提供し
    前記無線周波数導体は、冷却流体を受け入れて該無線周波数導体を冷却するように中空であり、
    加湿空気を前記処理材料として提供するように作動可能な加湿器を含み、
    前記冷却流体は、前記加湿器を通して循環されて該加湿器に与えられる水を加熱する、
    ことを特徴とする放射バーナー。
  2. 前記多孔質スリーブは、導電材料、セラミック材料、及び誘電材料のうちの少なくとも1つを備えている、
    請求項1に記載の放射バーナー。
  3. 前記多孔質スリーブは、焼結金属及び織り金属布のうちの一方を備えている、
    請求項1又は2に記載の放射バーナー。
  4. 前記無線周波数導体、前記電気導体、及び前記導波管のうちの前記少なくとも1つは、前記処理材料が通過するプレナム内に配置され、該プレナムは、前記多孔質スリーブを取り囲む、
    請求項に記載の放射バーナー。
  5. 前記無線周波数導体、前記電気導体、及び前記導波管のうちの前記少なくとも1つは、前記多孔質スリーブの上を延びてその区域にわたって加熱する、
    請求項1または4に記載の放射バーナー。
  6. 前記無線周波数電気エネルギは、500Hzと500KHzの間、20KHzと50KHzの間、及び30KHz付近のうちの1つの周波数を有する、
    請求項に記載の放射バーナー。
  7. 前記多孔質スリーブは、円筒形であり、前記無線周波数導体は、該多孔質スリーブに巻き付く、
    請求項1ないし6のいずれか1項に記載の放射バーナー。
  8. 前記加湿器に与えられる前記水は、前記冷却流体の少なくとも一部を含む、
    請求項に記載の放射バーナー。
  9. 前記処理材料が通過する多孔質断熱材を含み、
    前記多孔質断熱材は、前記多孔質スリーブと前記電気エネルギデバイスの間のプレナムに設けられる、
    請求項1からのいずれか1項に記載の放射バーナー。
JP2017551051A 2015-03-30 2016-03-23 放射バーナー Active JP6758318B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1505447.1 2015-03-30
GBGB1505447.1A GB201505447D0 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Radiant burner
GB1604942.1 2016-03-23
GB1604942.1A GB2538843A (en) 2015-03-30 2016-03-23 Radiant burner
PCT/GB2016/050828 WO2016156813A1 (en) 2015-03-30 2016-03-23 Radiant burner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018510317A JP2018510317A (ja) 2018-04-12
JP6758318B2 true JP6758318B2 (ja) 2020-09-23

Family

ID=53178363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017551051A Active JP6758318B2 (ja) 2015-03-30 2016-03-23 放射バーナー

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10816194B2 (ja)
EP (1) EP3278026B1 (ja)
JP (1) JP6758318B2 (ja)
KR (1) KR102574745B1 (ja)
CN (1) CN107429913B (ja)
GB (2) GB201505447D0 (ja)
SG (1) SG11201707258YA (ja)
TW (1) TWI700462B (ja)
WO (1) WO2016156813A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107830520A (zh) * 2017-09-27 2018-03-23 徐州工程学院 一种燃点燃烧器
GB2579197B (en) * 2018-11-22 2021-06-09 Edwards Ltd Abatement method
GB2591442A (en) 2019-11-25 2021-08-04 Edwards Ltd Burner element fabrication
GB2599898A (en) * 2020-10-07 2022-04-20 Edwards Ltd Burner Liner

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084811A (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 Hitachi Ltd 処理装置
DE4201650C2 (de) * 1992-01-22 1994-08-11 Mahler Dienstleistung Vorrichtung zur thermischen Verbrennung von mit oxidierbaren Schadstoffen belasteten Abgasen
US5510093A (en) * 1994-07-25 1996-04-23 Alzeta Corporation Combustive destruction of halogenated compounds
GB2315654B (en) * 1996-07-25 2000-08-09 Ea Tech Ltd Radio-frequency and microwave-assisted processing of materials
TW342436B (en) * 1996-08-14 1998-10-11 Nippon Oxygen Co Ltd Combustion type harm removal apparatus (1)
US6153150A (en) * 1998-01-12 2000-11-28 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and method for controlled decomposition oxidation of gaseous pollutants
JP4538981B2 (ja) * 2001-04-23 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 熱光発電装置
JP2006523294A (ja) * 2003-01-22 2006-10-12 ヴァスト・パワー・システムズ・インコーポレーテッド 反応装置
US7116900B2 (en) * 2003-04-01 2006-10-03 Radiant Optics, Inc. Radiant energy source systems, devices, and methods capturing, controlling, or recycling gas flows
US6932079B2 (en) 2003-04-01 2005-08-23 Radiant Optics Radiant energy source systems, devices, and methods capturing, controlling, or recycling gas flows
JP2005131509A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Unisem Co Ltd 廃ガス処理処置及び廃ガス処理方法
US7569193B2 (en) * 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
EP1954926A2 (en) * 2005-10-31 2008-08-13 Applied Materials, Inc. Process abatement reactor
GB0611968D0 (en) 2006-06-16 2006-07-26 Boc Group Plc Method and apparatus for the removal of fluorine from a gas system
CN200967298Y (zh) * 2006-06-21 2007-10-31 文黔军 金属丝网表面内筒燃烧式燃烧器
JP2009034636A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Akiji Nishiwaki 排ガス処理方法およびその装置
JP2009174766A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Miura Co Ltd 燃焼装置
CN103363532B (zh) * 2012-04-01 2016-05-11 林光湧 废气净化燃烧器
CN202769674U (zh) 2012-04-13 2013-03-06 烟台众德环保设备科技有限公司 一种表面燃烧构件及其燃烧器头部
CN104411931B (zh) * 2012-04-27 2017-03-01 日野自动车株式会社 燃烧器以及过滤器再生装置
GB2504335A (en) 2012-07-26 2014-01-29 Edwards Ltd Radiant burner for the combustion of manufacturing effluent gases.
CN105121957B (zh) * 2013-04-25 2018-03-30 爱德华兹有限公司 辐射燃烧器
CN103697475B (zh) 2013-12-20 2016-02-24 连云港市晨鸿机械有限公司 纤维材料燃烧器、热滚筒及滚筒加热设备
GB201515489D0 (en) * 2015-09-01 2015-10-14 Edwards Ltd Abatement apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN107429913B (zh) 2020-11-24
US20180073732A1 (en) 2018-03-15
KR20170131458A (ko) 2017-11-29
SG11201707258YA (en) 2017-10-30
JP2018510317A (ja) 2018-04-12
TW201704693A (zh) 2017-02-01
TWI700462B (zh) 2020-08-01
GB201604942D0 (en) 2016-05-04
EP3278026B1 (en) 2019-10-16
CN107429913A (zh) 2017-12-01
KR102574745B1 (ko) 2023-09-04
EP3278026A1 (en) 2018-02-07
US10816194B2 (en) 2020-10-27
GB201505447D0 (en) 2015-05-13
WO2016156813A1 (en) 2016-10-06
GB2538843A (en) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6758318B2 (ja) 放射バーナー
JP2003075077A (ja) マイクロ波焼成炉およびマイクロ波焼成方法
EP1129763B1 (en) Abatement of semiconductor processing gases
JP4399582B2 (ja) ガス加熱装置
JP6996980B2 (ja) 汚染ガスを焼却するための放射バーナー
KR101208254B1 (ko) 마이크로웨이브를 이용한 가스분해장치
CN108136310B (zh) 减排装置
US20180292133A1 (en) Heat treating furnace
JPH0240474Y2 (ja)
JP3532761B2 (ja) 半導体製造装置用流体加熱装置
JP2023086262A (ja) 脱脂炉用排ガス燃焼装置および脱脂システム
JPH0429357Y2 (ja)
JP2006306698A (ja) 黒鉛材料耐酸化処理炉および黒鉛材料の耐酸化処理方法
RO116515B1 (ro) Procedeu si dispozitiv pentru incalzirea fluidelor fara pierderi dielectrice in camp de microunde
JP2000129345A (ja) 流動層式連続熱処理炉における熱処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190305

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190819

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191119

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6758318

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250