JP7140440B1 - 筒状加熱部と該筒状加熱部を備えた排ガス処理装置 - Google Patents
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Abstract
排ガス処理装置１の筒状加熱部１４は反応器１０内に設置されている。筒状加熱部１４は、挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、挿入端に被加熱排ガス出口１６が設けられている。筒状加熱部１４は中空筒体２０、碍子３０、電熱ヒータＨ、及び保持部材４０とで構成されている。中空筒体２０は金属製の内筒２１と外筒２２で構成された二重構造である。碍子３０は複数で、内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて内筒２１と外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられている。電熱ヒータＨは碍子３０に取り付けられている。保持部材４０は内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方に取着され、碍子３０をヒータ設置空間Ｐに保持する。
Description
本発明は、工業プロセス等から排出される人体に有害なガスやオゾン層破壊ガスなどを熱分解処理する排ガス処理装置における筒状加熱部の改良に関し、更に前記筒状加熱部を備えた排ガス処理装置に係る。
物を製造したり、処理したりする工業プロセスでは様々な種類のガスが使用されている。このため、工業プロセスから排出されるガス(以下、「処理対象排ガス」という。)の種類も非常に多岐にわたっており、処理対象排ガスの種類に応じて、様々な種類の排ガス処理方法および排ガス処理システムが用いられている。
例えば、半導体製造プロセス一つを例にとっても、モノシラン（ＳｉＨ４）、塩素ガス、ＰＦＣｓ（パーフルオロコンパウンド）など様々な種類のガスが使用されている。これらのガスは人体や地球環境に対して悪影響を及ぼすことから、何らかの手段によって分解或いは除去する必要があり、種々の処理方法が実用化されている。その代表例として、吸着式、湿式、電熱酸化分解式、火炎燃焼式などがあるが、各々長所と問題点とを有している。
このうち、火炎燃焼式は、処理対象排ガスの適用分野が広く（即ち、分解処理できる処理対象排ガスの種類が多い）、大風量処理が可能であるものの、稼働に当たっての安全性に不安を残している。というのも、火炎燃焼式は、基本的に燃焼にバーナーを使用し、その燃焼雰囲気に排ガスを導入して熱分解する方式であるので、何らかの原因により火炎消滅(失火)した場合には不安全な事態を招くこととなる。
一方、電熱ヒータを用いる電熱酸化分解式は、半導体製造プロセスにおける排ガス処理方法として現在最も普及している分解処理方法であり、処理対象排ガスの分解処理に際して処理工程を制御しやすく、処理対象排ガスを安全に分解処理することができる。電熱ヒータを用いる排ガス処理システムとしては特許文献１に記載されたようなシステムがある。
特許文献１（段落番号００５６）に記載された排ガス処理システムの排ガス処理装置は、その反応器内の排ガス処理空間にて、導入された処理対象該ガスを熱分解するための筒状加熱部を備えている。この筒状加熱部は、金属製の内筒と外筒で構成された二重管の管壁間に発熱抵抗体であるニクロム線やカンタル（サンドビックＡＢ社登録商標）線などの電熱ヒータを螺旋状に巻回して配設すると共に、絶縁のために当該二重管の管壁間にセラミック粉末或いは耐火材を充填したものである。金属製の内筒と外筒は腐蝕性処理対象排ガス雰囲気から電熱ヒータを保護するためのものである。
この筒状加熱部は、反応器の内部中央に立設されており、筒状加熱部の底部の排ガス導入口から投入された処理対象排ガスがこの筒状加熱部の高温の内部空間を通り、その上端開口から反応器の天井付近に形成される高温の排ガス処理空間に放出されるようになっている。
処理対象排ガスは筒状加熱部の内部を通過する間、更には上記排ガス処理空間を通る間に周囲から高温（雰囲気温度で８００～１１５０℃）で加熱されて分解される。
処理対象排ガスは筒状加熱部の内部を通過する間、更には上記排ガス処理空間を通る間に周囲から高温（雰囲気温度で８００～１１５０℃）で加熱されて分解される。
このような高温を要求される筒状加熱部にあって、二重管に充填されたセラミック粉末或いは耐火材は熱容量が大きく、しかも金属に比べて熱伝導率が悪い。それ故、管壁から処理対象排ガスへの伝熱効率が悪い。上記のような高い温度を二重管の内・外壁面に発生させるには、上記雰囲気温度よりも遥かに高い温度（例えば、１４００℃に近い温度）が電熱ヒータに要求される。このような高温は電熱ヒータや金属製の内・外筒の表面酸化を促進させ、金属酸化物を堆積させる。金属酸化物の堆積や電熱ヒータの酸化は断線の１つの要因となる。
これに加えて、電熱ヒータから発した熱が電熱ヒータの周囲を取り巻く高温のセラミック粉末或いは耐火材によって電熱ヒータに反射され、この高温のセラミック粉末或いは耐火材からの放射熱が電熱ヒータの温度を制御温度以上に押し上げる。これも電熱ヒータの断線の要因となっていた。
また、上記高温は絶縁体であるセラミック粉末或いは耐火材の電気絶縁性を低下させる。これらの電気絶縁性の低下は漏電による電熱ヒータと装置の構造物（金属製内筒や外筒）との短絡を発生させ、これも断線の要因となっており、これらがヒータ寿命に大きく影響していた。
本発明はこのような従来例の問題に鑑みてなされたもので、本発明の第１の課題は、熱容量を小さく出来、且つ内・外筒への伝熱効率を向上させることによって電熱ヒータの発熱温度を低く抑え、電熱ヒータの寿命を大幅に伸ばすことが出来る排ガス処理装置の筒状加熱部を提供することにある。本発明の第２の課題は、前記筒状加熱部を備え、電熱ヒータの断線が大幅に抑制され、且つ熱効率に優れた排ガス処理装置を提供するにある。
請求項１に記載の発明(図２)は、
内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０内に設置された排ガス処理装置１の筒状加熱部１４であって、
前記筒状加熱部１４は、前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに前記碍子３０を保持する保持部材４０とで構成されたことを特徴とする。
内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０内に設置された排ガス処理装置１の筒状加熱部１４であって、
前記筒状加熱部１４は、前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに前記碍子３０を保持する保持部材４０とで構成されたことを特徴とする。
請求項２に記載した発明（図４(ｂ)、図８(ａ)(ｂ)）は、保持部材４０の碍子３０への保持の仕方（点接触）に関するもので、
請求項１に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
碍子３０への保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して傾斜面に形成されていることを特徴とする。
請求項１に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
碍子３０への保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して傾斜面に形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明（図６、図７）は、保持部材４０の設置数に関するもので、
請求項１又は２に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は板状又はブロック状の部材で、内筒２１又は外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置されてなることを特徴とする。
請求項１又は２に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は板状又はブロック状の部材で、内筒２１又は外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置されてなることを特徴とする。
請求項４に記載した発明（図２(ａ)、図８(ａ)）は、保持部材４０の材質と第１の取り付け方に関するもので、
請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は、内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材（例えば、カンタル（登録商標）、ニクロム或いはセラミックス）で構成され、保持部材４０が金属の場合は溶接にて、保持部材４０がセラミックスの場合は無機接着剤にて設けられた接合層４２で前記内筒２１又は前記外筒２２に固着されていることを特徴とする。
請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は、内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材（例えば、カンタル（登録商標）、ニクロム或いはセラミックス）で構成され、保持部材４０が金属の場合は溶接にて、保持部材４０がセラミックスの場合は無機接着剤にて設けられた接合層４２で前記内筒２１又は前記外筒２２に固着されていることを特徴とする。
請求項５に記載した発明（図２(ｂ)、図８(ｂ)）は、保持部材４０の材質と第２の取り付け方に関するもので、
請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は、内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材（例えば、カンタル（登録商標）、ニクロム(ニッケルクロム合金)或いはセラミックス）で構成され、
内筒２１又は外筒２２と同じ素材であって、内筒２１又は外筒２２或いはその両方に溶接され、下側の保持部材４０ｂに対しては下側から、上側の保持部材４０ａに対しては上側から支持する支持部材４４が更に設けられてなることを特徴とする。
請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
保持部材４０は、内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材（例えば、カンタル（登録商標）、ニクロム(ニッケルクロム合金)或いはセラミックス）で構成され、
内筒２１又は外筒２２と同じ素材であって、内筒２１又は外筒２２或いはその両方に溶接され、下側の保持部材４０ｂに対しては下側から、上側の保持部材４０ａに対しては上側から支持する支持部材４４が更に設けられてなることを特徴とする。
請求項６に記載した発明（図８(ａ)(ｂ)）は、碍子３０による電熱ヒータＨの保持の仕方である。
請求項１～５のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０は中央に前記内筒２１が挿通される中央孔３３が穿設されたディスク状の形状であって、前記中央孔３３の周囲に前記電熱ヒータＨを保持するヒータ保持孔３２ｈが複数箇所に形成されており、
前記ヒータ保持孔３２ｈの内周面に前記電熱ヒータＨの外周面に接する支持凸部３２ｔが設けられていることを特徴とする。
請求項１～５のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０は中央に前記内筒２１が挿通される中央孔３３が穿設されたディスク状の形状であって、前記中央孔３３の周囲に前記電熱ヒータＨを保持するヒータ保持孔３２ｈが複数箇所に形成されており、
前記ヒータ保持孔３２ｈの内周面に前記電熱ヒータＨの外周面に接する支持凸部３２ｔが設けられていることを特徴とする。
請求項７に記載した発明（図６、図７、図９）は、碍子３０の第１の形状に関するものである。
請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に前記碍子３０の外接円３０ｅから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで切り取られ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てる切欠３８が設けられていることを特徴とする。
請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に前記碍子３０の外接円３０ｅから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで切り取られ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てる切欠３８が設けられていることを特徴とする。
請求項８に記載した発明（図１０～図１２）は、碍子３０の第２の形状に関するものである。
請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に前記碍子３０の外周面３０ａから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで掘り込まれ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てるセパレート溝３６が前記碍子３０の上面３５に設けられていることを特徴とする。
請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に前記碍子３０の外周面３０ａから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで掘り込まれ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てるセパレート溝３６が前記碍子３０の上面３５に設けられていることを特徴とする。
請求項９に記載した発明（図１３～図１５）は、碍子３０の第３の形状に関するものである。
請求項１～８のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０の下面３４、または上面３５、或いは上・下両面３４・３５において、ヒータ保持孔３２ｈと前記碍子３０の内周面３０ｂとの間に前記内周面３０ｂの周囲にリング状凹溝３９が設けられていることを特徴とする。
請求項１～８のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０の下面３４、または上面３５、或いは上・下両面３４・３５において、ヒータ保持孔３２ｈと前記碍子３０の内周面３０ｂとの間に前記内周面３０ｂの周囲にリング状凹溝３９が設けられていることを特徴とする。
請求項１０に記載した発明（図１３～図１５）は、請求項９に記載の碍子３０の改良である。
請求項９に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０がその上・下両面３４・３５において保持部材４０にて保持されており、
前記上面３５における前記ヒータ保持孔３２ｈから上面側の保持部材４０ａまでの距離と、前記下面３４における前記ヒータ保持孔３２ｈから下面側の保持部材４０ｂまでの距離が等しくなるように前記リング状凹溝３９が形成されていることを特徴とする。
請求項９に記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記碍子３０がその上・下両面３４・３５において保持部材４０にて保持されており、
前記上面３５における前記ヒータ保持孔３２ｈから上面側の保持部材４０ａまでの距離と、前記下面３４における前記ヒータ保持孔３２ｈから下面側の保持部材４０ｂまでの距離が等しくなるように前記リング状凹溝３９が形成されていることを特徴とする。
請求項１１に記載した発明（図１６、図１７）は、筒状加熱部１４に装備される温度センサ７０の第１の保持方法に関する。
請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈが同一線上に穿設された３枚のセンサ保持板６１・６２・６３で構成されたセンサ保持部６０が設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈは、上段と下段のセンサ保持板６１・６３の前記通孔６１ｈ・６３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段と下段のセンサ保持板６１・６３を同じ熱膨張係数を持つ金属板で構成し、中段のセンサ保持板６２を前記上下のセンサ保持板６１・６３と異なる熱膨張係数を持つ金属板で形成してなることを特徴とする。
請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈが同一線上に穿設された３枚のセンサ保持板６１・６２・６３で構成されたセンサ保持部６０が設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈは、上段と下段のセンサ保持板６１・６３の前記通孔６１ｈ・６３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段と下段のセンサ保持板６１・６３を同じ熱膨張係数を持つ金属板で構成し、中段のセンサ保持板６２を前記上下のセンサ保持板６１・６３と異なる熱膨張係数を持つ金属板で形成してなることを特徴とする。
請求項１２に記載した発明（図１８、図１９）は、筒状加熱部１４に装備される温度センサ７０の第２の保持方法に関する。
請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈが同一線上に穿設された２枚のセンサ保持板６１・６２と、内筒２１と外筒２２との間の底部に設けられ、前記通孔６１ｈ・６２ｈを通る直線に一致して穿設された通孔２３ｈを有する底板２３とで構成されるセンサ保持部６０が中空筒体２０に設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・２３ｈの内、上段の通孔６１ｈと底板２３の通孔２３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中央のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３を同じ熱膨張係数を持つ金属素材で構成し、前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３の間の中段のセンサ保持板６２を前記上段のセンサ保持板６１と異なる熱膨張係数を持つ金属素材で形成してなることを特徴とする。
請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈが同一線上に穿設された２枚のセンサ保持板６１・６２と、内筒２１と外筒２２との間の底部に設けられ、前記通孔６１ｈ・６２ｈを通る直線に一致して穿設された通孔２３ｈを有する底板２３とで構成されるセンサ保持部６０が中空筒体２０に設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・２３ｈの内、上段の通孔６１ｈと底板２３の通孔２３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中央のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３を同じ熱膨張係数を持つ金属素材で構成し、前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３の間の中段のセンサ保持板６２を前記上段のセンサ保持板６１と異なる熱膨張係数を持つ金属素材で形成してなることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明(図２、図６、図８(ａ))は、
内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０と、前記反応器１０内に設置された筒状加熱部１４とで構成された排ガス処理装置１であって、
前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに保持する保持部材４０とで構成され、
前記保持部材４０は、前記内筒２１又は前記外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置され、前記碍子３０への前記保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して点接触するように傾斜面に形成されていることを特徴とする。
内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０と、前記反応器１０内に設置された筒状加熱部１４とで構成された排ガス処理装置１であって、
前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに保持する保持部材４０とで構成され、
前記保持部材４０は、前記内筒２１又は前記外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置され、前記碍子３０への前記保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して点接触するように傾斜面に形成されていることを特徴とする。
本発明の筒状加熱部１４（排ガス処理装置１）は上記のような構成であるから、熱容量を小さく、且つ高い伝熱効率を有する。従って、電熱ヒータＨの発熱温度を低く抑えることが出来た。更に、高温化にあって、電熱ヒータＨと金属製の内筒２１（又は金属製の外筒２２）との短絡を防止できた。その結果、ヒータ寿命を大幅に伸ばすことが出来た。
以下、本発明を図示実施例に従って説明する。図１は、本発明の排ガス処理装置１を用いた排ガス処理システムＸの一実施例を示す概略図で、工業プロセスから排出される処理対象排ガスＥを熱分解する装置である。本実施形態の排ガス処理システムＸは、大略、排ガス処理装置１、入口スクラバー２及び出口スクラバー５並びにその付帯設備で構成されている。
上記排ガス処理装置１には電熱酸化分解方式、火炎燃焼方式、及び電熱酸化分解方式と火炎燃焼方式とを併用した併用方式がある。本発明は電熱酸化分解方式の排ガス処理装置１である。電熱酸化分解方式の排ガス処理装置１は、大略、反応器１０、筒状加熱部１４、及び薬液タンク１８で構成される。
上記排ガス処理装置１には電熱酸化分解方式、火炎燃焼方式、及び電熱酸化分解方式と火炎燃焼方式とを併用した併用方式がある。本発明は電熱酸化分解方式の排ガス処理装置１である。電熱酸化分解方式の排ガス処理装置１は、大略、反応器１０、筒状加熱部１４、及び薬液タンク１８で構成される。
入口スクラバー２は、排ガス処理装置１に導入する処理対象排ガスＥに含まれる粉塵や水溶性成分などを除去（液洗）するためのものであり、直管型の入口スクラバー本体２ａと、前記入口スクラバー本体２ａ内部の頂部近傍に設置され、水などの薬液Ｙを噴霧状にして撒布するスプレーノズル４とで構成されている。この入口スクラバー本体２ａの頂部には、排ガスダクト９２を介して半導体製造装置などの処理対象排ガス発生源(図示せず)に連通している。
上記入口スクラバー本体２ａは薬液タンク１８上に立設されており、その下端は薬液タンク１８内に貯留された薬液Ｙ内に浸漬されている。そして、スプレーノズル４と薬液タンク１８との間には循環ポンプ１９が設置されており、薬液タンク１８内の貯留薬液Ｙをスプレーノズル４に揚水するようになっている。また、入口スクラバー２の下端部分は排ガス送給配管３を介して筒状加熱部１４の排ガス導入口１５に繋がっている。
排ガス処理装置１は、工業プロセスから排出され、上記入口スクラバー２を通過した処理対象排ガスＥを電熱酸化分解式で熱分解する装置であり、大略、筒状加熱部１４、該筒状加熱部１４を内蔵した反応器１０及び薬液タンク１８で構成されている。
反応器１０は、少なくともその内面がキャスタブルなどの耐火性材料で構成され、内部に排ガス処理空間Ｓが形成され、図１に示すように、反応器１０の平面部分が天地を向くように薬液タンク１８上に立設される。この反応器１０は円筒状の容器で、その底部１１には筒状加熱部１４が取り付けられる開口が設けられ、該開口に取り付けられた筒状加熱部１４が底部１１から反応器１０の天井に向けて立設されている。そして該筒状加熱部１４に隣接して反応器１０の底部１１に分解排ガス排出口１２が設けられている（図２、図３）。この分解排ガス排出口１２から導出された分解排ガス排出配管１３が薬液タンク１８の上面に接続され、薬液タンク１８内の上部空間介して出口スクラバー５に繋がっている。
そして、排ガス送給配管３と分解排ガス排出配管１３との間にはこれらを跨ぐように熱交換器５０が取り付けられており、筒状加熱部１４に導入する低温の処理対象排ガスＥと反応器１０で熱分解した処理後の高温の排ガスＧとの間で熱交換するようになっている。
筒状加熱部１４は、筒状加熱部１４の内部空間と反応器１０内部の排ガス処理空間Ｓを加熱する熱源である。なお、本実施例では筒状加熱部１４を円筒状に形成する場合を示しているが、この筒状加熱部１４の形状は両端が開口した筒状であれば如何なるものであってもよく、例えば角筒状等であってもよい。
上記筒状加熱部１４は、既に述べたように、反応器１０の底部１１に設けられた開口から反応器１０の内部に挿入され、反応器１０の排ガス処理空間Ｓの中央に立設される。筒状加熱部１４の上端開口（被加熱排ガス出口１６）が反応器１０の天井面に近接し、最も高温となる領域に配置される。
上記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１、外筒２２、両者の間に設けられた天井板２４及び底板２３とで構成された二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて内筒２１と外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び、内筒２１と外筒２２の少なくともいずれか一方に取着され、碍子３０をヒータ設置空間Ｐに保持する保持部材４０とで構成されている。保持部材４０に付いては後述する。
上記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１、外筒２２、両者の間に設けられた天井板２４及び底板２３とで構成された二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて内筒２１と外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び、内筒２１と外筒２２の少なくともいずれか一方に取着され、碍子３０をヒータ設置空間Ｐに保持する保持部材４０とで構成されている。保持部材４０に付いては後述する。
図２の実施例では、二重構造の中空筒体２０の内筒２１は、碍子３０に装着された電熱ヒータＨ、後述する循環パイプ２５や温度センサ７０を底板２３に装着した状態で外筒２２の下面開口から挿脱出来るようになっている。これを挿脱式の中空筒体２０とする。（中空筒体２０は挿脱式でなく、内筒２１、外筒２２、天井板２４及び底板２３の接合部分を溶接した一体化したものでも良い。これを一体化した中空筒体２０とする。）外筒２２に内筒２１を装着した状態ではヒータ設置空間Ｐは密閉され、循環パイプ２５を通じて雰囲気ガスＱがヒータ設置空間Ｐ内を循環するように給排気されるようになっている。
中空筒体２０の内筒２１、外筒２２、天井板２４及び底板２３は、高耐熱性及び高耐食性合金（例えば、ハステロイ、インコロイ、インコネル(いずれも登録商標)）で形成されている。アルミニウムを添加物として含有する鋼種が後述する理由から好ましい。
中空筒体２０の内筒２１、外筒２２、天井板２４及び底板２３は、高耐熱性及び高耐食性合金（例えば、ハステロイ、インコロイ、インコネル(いずれも登録商標)）で形成されている。アルミニウムを添加物として含有する鋼種が後述する理由から好ましい。
上記のように、中空筒体２０の上面開口は反応器１０の天井に向かって開放しており、排ガス処理空間Ｓに開放したこの上面開口が被加熱排ガス出口１６である。そして、下端には入口スクラバー２の出口から導出された排ガス送給配管３が繋がっており、この排ガス送給配管３の接続開口が排ガス導入口１５である。
既に述べたように二重構造の中空筒体２０の内筒２１及び外筒２２の間の空間はヒータ設置空間Ｐで、この空間に複数の碍子３０が上下に一定間隔で設置されている。碍子３０は、電熱ヒータＨを設置空間Ｐ内において電気絶縁性を持って保持するもので、その形状にはさまざまなものがある。
図４に示す碍子３０はその１例で、ディスク状、即ち、平面視で平板リング状のセラミックス部材で構成されている。碍子３０の中心に内筒２１が挿通される中央孔３３が形成されており、該中央孔３３の周囲が一段と高くなっている。一段と高くなっている部分を円筒状段部３１とし、その周囲の１段下がった円板状の部分をフランジ部３２とする。フランジ部３２の周縁は全周にわたって円弧状に面取りがされ、全周にわたって丸みが付与されている。また、フランジ部３２には、中央孔３３と同じ中心を持つ同心円周上に均等に分布された奇数または偶数（図３では１２個、図６では２４個）のヒータ保持孔３２ｈが上下に貫通して穿設されている。
上記ヒータ保持孔３２ｈに付いて言えば、電熱ヒータＨへ電力を導入する給電部位が図２のように、中空筒体２０の底板２３側に設置されている場合には、ヒータ保持孔３２ｈは偶数個となる。図示しないが、給電部位の一方が天井板２４側、他方が底板２３側に設けた場合は奇数個になる。
なお、このヒータ保持孔３２ｈを流用して温度センサ７０をこれに挿通し、電熱ヒータＨと平行に立設させて取り付けることも出来る。
この碍子３０の外径は、外筒２２の内径よりも小さく、内径は内筒２１よりも大きく設定されており、電熱ヒータＨを作動させた高温状態において、両者が接触しない大きさとなっている。碍子３０の内周面３０ｂ（即ち、中央孔３３）と内筒２１の外周面との間には隙間Ｋが設けられている（図３）。なお、碍子３０の形状にはさまざまのものがあり、その変形例については後述する。
なお、このヒータ保持孔３２ｈを流用して温度センサ７０をこれに挿通し、電熱ヒータＨと平行に立設させて取り付けることも出来る。
この碍子３０の外径は、外筒２２の内径よりも小さく、内径は内筒２１よりも大きく設定されており、電熱ヒータＨを作動させた高温状態において、両者が接触しない大きさとなっている。碍子３０の内周面３０ｂ（即ち、中央孔３３）と内筒２１の外周面との間には隙間Ｋが設けられている（図３）。なお、碍子３０の形状にはさまざまのものがあり、その変形例については後述する。
電熱ヒータＨは、ニクロム線やカンタル線(カンタルはサンドビック社登録商標)などの金属線のほかに、例えばＳｉＣなどの発熱体を棒状或いはこれをＵ形に成形したもの等からなる長尺の発熱抵抗体であって、電流を流すことにより材料の種類等に応じて概ね８００℃～１４００℃程度まで昇温する。ここでは図２に示すように、Ｕ形に曲げられた電熱ヒータＨが、内筒２１の軸周りに互いに等しい間隔をあけて碍子３０のヒータ保持孔３２ｈに複数本設置されると共に、Ｎｉ(ニッケル)などの導電性と耐食性とに優れた材料で形成されたヒータ渡りプレートＨｗを介して電気的に直列にて接続される（図２、図１６）。そして、この電熱ヒータＨの長手方向一端(図１の実施形態では下端)に電源装置７５からの配線が接続されている。
保持部材４０には様々なものがあるが、図４、図５ではリング状の金属板で、内筒２１又は外筒２２のいずれか一方、図示していないがその両方に溶接にて取着され、前記碍子３０を支持してヒータ設置空間Ｐにこれらを保持するものである。内筒２１及び外筒２２の両方に溶接する場合は、挿脱型の中空筒体２０には適用されない。
保持部材４０の断面形状は、図４(ａ)に示すように、断面が四角形のものと、直角三角形（或いは楔）状のものがある。断面が直角三角形（或いは楔）状のものに付いては後述し、ここでは断面が四角形のリング状保持部材４０に付いて説明する。
図４の場合は内筒２１の外周面に溶接され、碍子３０を上下から挟み込んで内筒２１に固定している。保持部材４０を内筒２１又は外筒２２に、直接、溶接する場合、保持部材４０の材質としては内筒２１や外筒２２の材質と同じものが用いられる。溶接部分を接合層４２とする（図２の丸枠(ａ)内の部分拡大図）。
保持部材４０の断面形状は、図４(ａ)に示すように、断面が四角形のものと、直角三角形（或いは楔）状のものがある。断面が直角三角形（或いは楔）状のものに付いては後述し、ここでは断面が四角形のリング状保持部材４０に付いて説明する。
図４の場合は内筒２１の外周面に溶接され、碍子３０を上下から挟み込んで内筒２１に固定している。保持部材４０を内筒２１又は外筒２２に、直接、溶接する場合、保持部材４０の材質としては内筒２１や外筒２２の材質と同じものが用いられる。溶接部分を接合層４２とする（図２の丸枠(ａ)内の部分拡大図）。
保持部材４０として、上記の場合と異なり、内筒２１や外筒２２の材質と異なる材質で、これらより電気抵抗値の高い金属またはセラミックスを用いることが出来る。その場合は、溶接の代わりに無機接着剤を用いて接合層４２を形成する（図２(ａ)の丸枠内の部分拡大図）。
或いは、無機接着剤の接合層４２の代わりに、保持部材４０の下又は上に内筒２１や外筒２２の材質と同じ材質の支持部材４４を内筒２１又は外筒２２に溶接して保持部材４０を固定してもよい（図２(ｂ)の丸枠内の部分拡大図）。
保持部材４０の外径は電熱ヒータＨから十分に離間するように円筒状段部３１の外径を超えない大きさに作られている（図４）。
或いは、無機接着剤の接合層４２の代わりに、保持部材４０の下又は上に内筒２１や外筒２２の材質と同じ材質の支持部材４４を内筒２１又は外筒２２に溶接して保持部材４０を固定してもよい（図２(ｂ)の丸枠内の部分拡大図）。
保持部材４０の外径は電熱ヒータＨから十分に離間するように円筒状段部３１の外径を超えない大きさに作られている（図４）。
図５は、保持部材４０が外筒２２の内周面に取り付けられている場合である。保持部材４０の材質や支持部材４４を用いる点は上記と同じである。
碍子３０は上記の場合と若干異なり、円筒状段部３１が碍子３０の上面３５の外周部分に設けられている。
碍子３０は上記の場合と若干異なり、円筒状段部３１が碍子３０の上面３５の外周部分に設けられている。
中空筒体２０の底板２３には、底板２３から天井に向かって伸びる循環パイプ２５が複数本設置されている。循環パイプ２５は長いものから短いものまでさまざまなものが設置されており、長い循環パイプ２５はヒータ設置空間Ｐの天井付近で雰囲気ガスＱを給気又は排気し、短い循環パイプ２５は底部付近で雰囲気ガスＱを給気又は排気する。これらの内、給気側の循環パイプ２５は、電熱ヒータＨの種類により、不活性ガス（窒素）或いは酸素を定期的に又は不定期に添加された不活性ガス（窒素）の供給源に接続されている。そして、ヒータ設置空間Ｐ内を循環した雰囲気ガスＱは排気側の循環パイプ２５から取り出され、冷却された後、外部に放出される。
電熱ヒータＨは、図２に示す実施例では、Ｕ形に成形された棒状の部材、或いは単なる棒状の部材（図示せず）である。電熱ヒータＨが、例えば、Ｆｅ／Ｃｒ／Ａｌ系金属ヒータの場合は、ヒータ表面に電熱ヒータＨの酸化を阻害するアルミナが形成されるので、酸素を定期的に又は不定期に添加される不活性ガス（窒素）が雰囲気ガスＱとして選ばれる。
電熱ヒータＨが、例えば、ＳｉＣ系ヒータの場合は、窒素主体の雰囲気ガスＱであれば、ＳｉＮ保護被膜がその表面に形成されるので、酸素が含まれない雰囲気ガスＱが選ばれる。雰囲気ガスＱに酸素が含まれているとＳｉが次第に酸化されてＳｉＯ２となり、通電しなくなる。
電熱ヒータＨが、例えば、ＳｉＣ系ヒータの場合は、窒素主体の雰囲気ガスＱであれば、ＳｉＮ保護被膜がその表面に形成されるので、酸素が含まれない雰囲気ガスＱが選ばれる。雰囲気ガスＱに酸素が含まれているとＳｉが次第に酸化されてＳｉＯ２となり、通電しなくなる。
中空筒体２０も同様で、電熱ヒータＨからの放射熱によって常時高温に曝されている。酸素を定期的に又は不定期に添加される不活性ガス（窒素）が雰囲気ガスＱとして給気されれば、Ｃｒ２Ｏ３被膜（酸化クロム被膜）がその表面に形成される。Ａｌを含む鋼種の場合、アルミナの保護被膜がその表面に形成される。これらの保護被膜により、中空筒体２０の酸化腐食による破損が抑制される。
中空筒体２０の底板２３には、底板２３から天井に向かって伸びる循環パイプ２５以外に熱電対のような温度センサ７０が設置されている（図１６～図２０）。この温度センサ７０はヒータ設置空間Ｐの雰囲気温度を測定するもので、測定した温度データが、シーケンサーなどからなり、電源装置７５の出力を制御する電力制御装置（図示せず）に与えられるようになっている。これにより温度センサ７０で測定した温度データに基づいて筒状加熱部１４に供給する電力量が制御されるようになっている。
温度センサ７０の保持の仕方は次の通りである。図１６、図１７の場合は、３枚のセンサ保持板６１・６２・６３を使用し、図１８、図１９の場合は、２枚のセンサ保持板６１・６２と底板２３を使用する。図１６、図１７の最下段のセンサ保持板６３と底板２３とは同じ働きをする。また、センサ保持板６１・６２（６３）は内筒２１の外周面に溶接される場合と、外筒２２の内周面に溶接される場合の２通りがある。以下、図１６に示す場合を代表例として説明する。
内筒２１の下部の外周面に上下に並べて３枚のセンサ保持板６１・６２・６３が溶接されている。３枚のセンサ保持板６１・６２・６３には上下方向に伸びた同一線上に通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈが穿設されている。ただし上・下段の通孔６１ｈ・６３ｈに対して中段の通孔６２ｈの中心は若干ずれている。材質的には上・下段のセンサ保持板６１・６３を同じ熱膨張係数を持つ金属板で構成し、中段のセンサ保持板６２を前記上・下段のセンサ保持板６１・６３と異なる熱膨張係数を持つ金属板で形成してある。これによって、加熱時に上下のセンサ保持板６１・６３の伸びと中央のセンサ保持板６２の伸びとが変わる。図１７の矢印はセンサ保持板６１・６２・６３の伸びを示す。
常温状態では、図１７のように、上・下段のセンサ保持板６１・６３の通孔６１ｈ・６３ｈが温度センサ７０の内筒側側面（或いは外筒側側面）を押圧し、中央のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の外筒側側面（或いは内筒側側面）を押圧して温度センサ７０をヒータ設置空間Ｐ内に垂直に立設させている。
この状態で加熱状態になると３枚のセンサ保持板６１・６２・６３は外筒２２方向に伸びると同時に通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈの孔径も拡大する。
この時、上・下段のセンサ保持板６１・６３の伸びが中段のセンサ保持板６２の伸びを越える（或いは下回る）と、上・下段のセンサ保持板６１・６３の通孔６１ｈ・６３ｈは中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈに比べて外筒２２側に大きく（或いは小さく）動き、上・下段のセンサ保持板６１・６３の通孔６１ｈ・６３ｈが温度センサ７０の内筒側側面（或いは外筒側側面）を押圧し、中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の外筒側側面（或いは内筒側側面）を押圧し、高温雰囲気中でも温度センサ７０をヒータ設置空間Ｐ内に垂直に立設させる状態を保つ。
この状態で加熱状態になると３枚のセンサ保持板６１・６２・６３は外筒２２方向に伸びると同時に通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈの孔径も拡大する。
この時、上・下段のセンサ保持板６１・６３の伸びが中段のセンサ保持板６２の伸びを越える（或いは下回る）と、上・下段のセンサ保持板６１・６３の通孔６１ｈ・６３ｈは中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈに比べて外筒２２側に大きく（或いは小さく）動き、上・下段のセンサ保持板６１・６３の通孔６１ｈ・６３ｈが温度センサ７０の内筒側側面（或いは外筒側側面）を押圧し、中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の外筒側側面（或いは内筒側側面）を押圧し、高温雰囲気中でも温度センサ７０をヒータ設置空間Ｐ内に垂直に立設させる状態を保つ。
図１８は図１６の変形例で、上記のように２枚のセンサ保持板６１・６２と底板２３を使用する。底板２３が上記の最下段のセンサ保持板６３に相当し、作用効果は上記と同じである。
底板２３の通孔２３ｈは、最下段のセンサ保持板６３の通孔６３ｈと同じ位置に設けられる。
図２０は最上段のセンサ保持板６１を温度センサ７０の先端に設けた例で、これにより温度センサ７０が全長にわたって垂直に支持されることになる。
底板２３の通孔２３ｈは、最下段のセンサ保持板６３の通孔６３ｈと同じ位置に設けられる。
図２０は最上段のセンサ保持板６１を温度センサ７０の先端に設けた例で、これにより温度センサ７０が全長にわたって垂直に支持されることになる。
薬液タンク１８は、上述したように入口スクラバー２に供給する薬液Ｙを貯留し、また、入口スクラバー２および出口スクラバー５から排出される薬液Ｙを回収するタンクである。この薬液タンク１８には、出口スクラバー５のスプレーノズル７にて噴霧された新しい薬液Ｙが常に供給されているので、所定量以上の薬液Ｙが貯留しないように余剰薬液Ｙをオーバーフローさせて排水処理装置（図示せず）へ送るようにしている。薬液タンク１８の天井面と貯留薬液Ｙとの間には空間がある。
なお、本実施例の排ガス処理システムＸにおける高温となる排ガス処理装置１を除く他の部分には、処理対象排ガスＥに含まれる、或いは当該ガスＥの分解によって生じるフッ酸などの腐食性成分による腐蝕から各部を守るため、塩化ビニル、ポリエチレン、不飽和ポリエステル樹脂およびフッ素樹脂などによる耐蝕性ライニングやコーティングが施されている。
出口スクラバー５は、処理対象排ガスＥを排ガス処理装置１で熱分解した際に副生する排ガスＧ中の粉塵や水溶性成分を最終的に除去（液洗）すると共に、当該排ガスＧを冷却するためのものであり、直管型のスクラバー本体５ａと、このスクラバー本体５ａ内にて垂直方向に間隔を隔てて複数（本実施例では４段）設置された穿孔プレート６と、最上部の穿孔プレート６の直上部に取り付けられ、排ガスＧの通流方向に対向するように上方から水などの薬液Ｙを噴霧する下向きのスプレーノズル７とで構成されている。
この出口スクラバー５は、水などの薬液Ｙを貯留する薬液タンク１８上に立設されており、下端が薬液タンク１８の上面に開放し、スプレーノズル７から噴霧された薬液Ｙが薬液タンク１８に送り込まれるようになっている。なお、スプレーノズル７には、上記のように薬液タンク１８内の循環薬液Ｙではなく、新水などの新しい薬液Ｙが供給されている。そして出口スクラバー５の頂部出口には処理済みの排ガスＧを大気中へ放出する排気ファン８に接続されている。
以上のように構成された排ガス処理システムＸおよび排ガス処理装置１の作用について説明する。まず、始めに排ガス処理装置１の運転スイッチ(図示せず)をオンにして筒状加熱部１４を作動させ、反応器１０内の加熱を開始する。続いて、筒状加熱部１４の熱により、反応器１０の内部空間の温度（本実施例では筒状加熱部１４の内部空間の温度や反応器１０の排ガス処理空間Ｓの温度）が処理対象排ガスＥの熱分解温度以上になると、排気ファン８を作動させて、排ガス処理システムＸへの処理対象排ガスＥの導入を開始する。すると、処理対象排ガスＥは、まず始めに入口スクラバー２に導入され、この入口スクラバー２内において水などの薬液Ｙで洗浄され、粉塵や水溶性成分などが除去される。
入口スクラバー２で薬洗された処理対象排ガスＥは、入口スクラバー２の下部から導出された排ガス送給配管３から排ガス導入口１５を通って筒状加熱部１４の内部空間に導かれ、当該電熱ヒータＨにより加熱され、高温となった内筒２１によって熱せられた内部空間の高温雰囲気によりその大部分が熱分解される。続いて、処理対象排ガスＥは筒状加熱部１４の先端開口（被加熱排ガス出口１６）から反応器１０の天井部分に位置する排ガス処理空間Ｓの高温領域内へと移動する。移動したガス流、すなわち未分解の処理対象排ガスＥを一部に含む高温のガス流は、この高温領域内で残留した未分解の処理対象排ガスＥの熱分解を進めながら、筒状加熱部１４の外周を包み込むようにして分解排ガス排出口１２へと移動し、有害成分が完全に分解された排ガスＧとなって分解排ガス排出配管１３及び薬液タンク１８の内部空間を通って出口スクラバー５に導入される。
そして、出口スクラバー５に導入された排ガスＧは、水などの薬液Ｙで洗浄され、粉塵や水溶性成分などが除去されると共に冷却された後、排気ファン８を介して系外（大気中）に放出される。なお、操業中、ヒータ設置空間Ｐへの雰囲気ガスＱの給排が行われ、電熱ヒータＨと中空筒体２０の内壁の保護がなされている。
ここで、本筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と外筒２２を備えた二重構造の中空筒体２０であって、電熱ヒータＨは背景技術で述べたセラミックス粉や耐火材に埋設されておらず、ディスク状の碍子３０で部分的に支持されているだけである。それ故、従来例に比べてセラミックス粉や耐火材による余分な熱量の蓄熱がないので、これに伴う電熱ヒータＨの過剰な昇温を避けることができ、しかも内筒２１と外筒２２は金属製なので迅速な昇温が可能となる。これによって電熱ヒータＨの過負荷による断線が回避できる。
（保持部材の変形例１：図４（ｂ）、図５、図８（ａ）（ｂ））
上記実施例の碍子３０はディスク状のもので、その上下がリング状の保持部材４０で支持されている。上記リング状の保持部材４０の断面は四角形である（図４(ａ)）。碍子３０と金属製の内筒２１との間には十分な隙間Ｋが設けられている。しかしながら、上記のような高温雰囲気では碍子３０の電気絶縁性が低下する。断面四角形のリング状の保持部材４０は、碍子３０との接触面積が大である。そのため高温雰囲気ではこの断面四角形のリング状の保持部材４０を介して碍子３０に保持されている電熱ヒータＨと金属製の内筒２１との間で漏電による短絡が発生し、これが電熱ヒータＨの断線事故を引き起こすことがあった。
上記実施例の碍子３０はディスク状のもので、その上下がリング状の保持部材４０で支持されている。上記リング状の保持部材４０の断面は四角形である（図４(ａ)）。碍子３０と金属製の内筒２１との間には十分な隙間Ｋが設けられている。しかしながら、上記のような高温雰囲気では碍子３０の電気絶縁性が低下する。断面四角形のリング状の保持部材４０は、碍子３０との接触面積が大である。そのため高温雰囲気ではこの断面四角形のリング状の保持部材４０を介して碍子３０に保持されている電熱ヒータＨと金属製の内筒２１との間で漏電による短絡が発生し、これが電熱ヒータＨの断線事故を引き起こすことがあった。
そこで、このような場合には、図４(ｂ)に示すように、保持部材４０の形状を工夫することで対処した。即ち、保持部材４０の断面が直角三角形（或いは楔状）のリング状部材で構成し、この保持部材４０の傾斜面が上下にて対向するように配置し図８(ａ)、その内周面を内筒２１の外周面に溶接し、碍子３０の下面３４及び上面３５の内周稜線を保持部材４０の傾斜面で「線接触」で保持するようにした。「線接触」する保持部材４０の傾斜面が接触面４１になる。これにより、碍子３０と保持部材４０の接触が碍子３０の下面３４及び上面３５の内周稜線だけの「線接触」となり、保持部材４０を介した漏電を大幅に減らすことが出来る。
上記の場合は、保持部材４０を内筒２１（外筒２２）に溶接する関係から、内筒２１（外筒２２）と同じ材質のものが使用されるが、既に述べたように、保持部材４０の材質を内筒２１（外筒２２）より電気抵抗値の高く材質の異なるものを使用することも出来る。また、図８（ｂ）のように支持部材４４を使用することも出来る。これらの点は既に述べた例と同じである。
（保持部材の変形例２：図６、図７、図８（ａ）（ｂ））
この場合は、保持部材４０をリング状部材でなく、直角三角形（或いは楔状）の板状又はブロック状の部材とした点である。この直角三角形の板状又はブロック状の保持部材４０を図６のように等角度で少なくとも３箇所（勿論、３箇所以上でも良い）に配置し、保持部材４０の幅の狭い傾斜面で碍子３０を支持した。これにより、幅の狭い傾斜面の両辺が碍子３０の円弧状の内周面３０ｂの稜線に２点で「点接触」することになる。この場合は、変形例１に比べて接触面積が更に減少し、漏電をより効果的に抑制できる。
この場合は、保持部材４０をリング状部材でなく、直角三角形（或いは楔状）の板状又はブロック状の部材とした点である。この直角三角形の板状又はブロック状の保持部材４０を図６のように等角度で少なくとも３箇所（勿論、３箇所以上でも良い）に配置し、保持部材４０の幅の狭い傾斜面で碍子３０を支持した。これにより、幅の狭い傾斜面の両辺が碍子３０の円弧状の内周面３０ｂの稜線に２点で「点接触」することになる。この場合は、変形例１に比べて接触面積が更に減少し、漏電をより効果的に抑制できる。
上記では、碍子３０の下面３４及び上面３５を保持部材４０の傾斜面で「線接触」又は「点接触」で保持する例を示したが、碍子３０の脱落を防ぐことが出来ればよいので、碍子３０の下面３４だけを保持するようにしてもよい。
このように碍子３０の保持を「線接触」又は「点接触」とすることで、漏電面積を極端に絞ることができ、仮に碍子３０の電気絶縁性が高温雰囲気で低下したとしても碍子３０と内筒２１（外筒２２）との漏電量を大幅に抑制でき、電熱ヒータＨの漏電・短絡による断線を回避できる。
図では保持部材４０を内筒２１に溶接する場合を示したが、外筒２２に溶接してもよいし、図示しないが、両者に溶接してもよい。この点はいずれの保持部材４０においても該当する。また、支持部材４４を使用することも可能である。
図では保持部材４０を内筒２１に溶接する場合を示したが、外筒２２に溶接してもよいし、図示しないが、両者に溶接してもよい。この点はいずれの保持部材４０においても該当する。また、支持部材４４を使用することも可能である。
（碍子の変形例１）
図１３～図１５は、碍子３０の変形例１で、碍子３０の下面３４又は上面３５或いは上・下両面３４・３５に円筒状段部３１に合わせて全周にリング状凹溝３９を形成した例である。上・下両面３４・３５にリング状凹溝３９を設けた例は図示していない。このようにリング状凹溝３９と円筒状段部３１の境界部分３９ａの幅を小さくすることで、碍子３０の漏電面積を絞ることができる。
図１３～図１５は、碍子３０の変形例１で、碍子３０の下面３４又は上面３５或いは上・下両面３４・３５に円筒状段部３１に合わせて全周にリング状凹溝３９を形成した例である。上・下両面３４・３５にリング状凹溝３９を設けた例は図示していない。このようにリング状凹溝３９と円筒状段部３１の境界部分３９ａの幅を小さくすることで、碍子３０の漏電面積を絞ることができる。
また、碍子３０がその上・下両面３４・３５において保持部材４０にて保持されている場合、碍子３０の上面３５において、ヒータ保持孔３２ｈから上面側の保持部材４０ａまでの距離と、下面３４において、ヒータ保持孔３２ｈから下面側の保持部材４０ｂまでの距離が等しくなるように形成しておくことが好ましい。
リング状凹溝３９が存在する場合は、上記距離はリング状凹溝３９の表面の長さも含める。このようにしておけば、高温化で碍子３０の表面を流れる沿面漏電が発生した場合、表裏両短絡路の抵抗値が等価になり、一方が優先して沿面漏電を生じるようなことがない。また、上記距離を長くすることで抵抗値が上昇し、沿面漏電を抑制することが出来る。
リング状凹溝３９が存在する場合は、上記距離はリング状凹溝３９の表面の長さも含める。このようにしておけば、高温化で碍子３０の表面を流れる沿面漏電が発生した場合、表裏両短絡路の抵抗値が等価になり、一方が優先して沿面漏電を生じるようなことがない。また、上記距離を長くすることで抵抗値が上昇し、沿面漏電を抑制することが出来る。
（碍子の変形例２）
図８(ａ)(ｂ)は、碍子３０の変形例２で、ヒータ保持孔３２ｈの内周面中央に全周にわたって電熱ヒータＨの外周面に接する支持凸部３２ｔが設けられている例である。支持凸部３２ｔは電熱ヒータＨに面する内周面が断面凸山形に形成されている。電熱ヒータＨの外周面に接触するのは支持凸部３２ｔの頂部であり、この場合も上記同様、碍子３０の漏電面積を絞ることができる。
図８(ａ)(ｂ)は、碍子３０の変形例２で、ヒータ保持孔３２ｈの内周面中央に全周にわたって電熱ヒータＨの外周面に接する支持凸部３２ｔが設けられている例である。支持凸部３２ｔは電熱ヒータＨに面する内周面が断面凸山形に形成されている。電熱ヒータＨの外周面に接触するのは支持凸部３２ｔの頂部であり、この場合も上記同様、碍子３０の漏電面積を絞ることができる。
（碍子の変形例３）
図６、図７、図９(ａ)(ｂ)は、碍子３０の変形例３である。筒状加熱部１４の電熱ヒータＨや中空筒体２０に対して不活性ガスなどを供給して加熱時の酸化消耗を抑制していても経年劣化により次第にその表面は酸化される。酸化された金属酸化物粉は表面から剥がれて落下する。電熱ヒータＨの支持に碍子３０を使用するとこの金属酸化物粉の大半はディスク状の碍子３０の上面３５に溜まる。金属酸化物粉の量が増えて来ると隣接する電熱ヒータＨ同士或いは電熱ヒータＨと内筒２１（又は外筒２２）とを金属酸化物粉が連結させて短絡を生じさせ、電熱ヒータＨを断線させる。
図６、図７、図９(ａ)(ｂ)は、碍子３０の変形例３である。筒状加熱部１４の電熱ヒータＨや中空筒体２０に対して不活性ガスなどを供給して加熱時の酸化消耗を抑制していても経年劣化により次第にその表面は酸化される。酸化された金属酸化物粉は表面から剥がれて落下する。電熱ヒータＨの支持に碍子３０を使用するとこの金属酸化物粉の大半はディスク状の碍子３０の上面３５に溜まる。金属酸化物粉の量が増えて来ると隣接する電熱ヒータＨ同士或いは電熱ヒータＨと内筒２１（又は外筒２２）とを金属酸化物粉が連結させて短絡を生じさせ、電熱ヒータＨを断線させる。
この場合は、隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に碍子３０の外接円３０ｅからヒータ保持孔３２ｈを越えて碍子３０の内周面３０ｂに近接する位置まで切り込まれ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈを隔てる切欠３８が設けられている例である。図９(ａ)は、碍子３０の円筒状段部３１に接する位置まで切り込まれ、図９(ｂ)は、円筒状段部３１に入り込む位置まで切り込まれている例である。落下した金属酸化物粉の一部は円筒状段部３１の上に溜まり、残余は隣接するヒータ保持孔３２ｈ間の切欠３８から更に下に落下し、隣接する電熱ヒータＨ、電熱ヒータＨと内筒２１（又は外筒２２）の短絡が生じない。
（碍子の変形例４）
図１０～図１２は碍子３０の変形例４で、隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に碍子３０の外周面３０ａから前記ヒータ保持孔３２ｈを越えて前記碍子３０の内周面３０ｂに近接する位置まで掘り込まれ、隣接するヒータ保持孔３２ｈを隔てるセパレート溝３６が碍子３０の上面３５に設けられている例である。
図１０～図１２は碍子３０の変形例４で、隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に碍子３０の外周面３０ａから前記ヒータ保持孔３２ｈを越えて前記碍子３０の内周面３０ｂに近接する位置まで掘り込まれ、隣接するヒータ保持孔３２ｈを隔てるセパレート溝３６が碍子３０の上面３５に設けられている例である。
隣接するヒータ保持孔３２ｈを隔てるセパレート溝３６が前記碍子３０の上面３５に設けられておれば、隣接するヒータ保持孔３２ｈ間に落下した金属酸化物粉はセパレート溝３６内に落下し、セパレート溝３６が金属酸化物粉で埋まるまで隣接する電熱ヒータＨの短絡が生じない。
１…排ガス処理装置、２…入口スクラバー、２ａ…スクラバー本体、３…排ガス送給配管、４…スプレーノズル、５…出口スクラバー、５ａ…出口スクラバー本体、６…穿孔プレート、７…スプレーノズル、８…排気ファン、１０…反応器、１１…底部、１２…分解排ガス排出口、１３…分解排ガス排出配管、１４…筒状加熱部、１５…排ガス導入口、１６…被加熱排ガス出口、１８…薬液タンク、１９…循環ポンプ、２０…中空筒体、２１…内筒、２２…外筒、２３…底板、２３ｈ…通孔、２４…天井板、２５…循環パイプ、３０…碍子、３０ａ…外周面、３０ｂ…内周面、３０ｅ…外接円、３１…円筒状段部、３２…フランジ部、３２ｈ…ヒータ保持孔、３２ｔ…支持凸部、３３…中央孔、３４…下面、３５…上面、３６…セパレート溝、３８…切欠、３９…リング状凹溝、３９ａ…境界部分、４０…保持部材、４０ａ…上側の保持部材、４０ｂ…下側の保持部材、４１…接触面、４２…接合層、４４…支持部材、５０…熱交換器、６０…センサ保持部、６１…（最上段の）センサ保持板、６１ｈ…（最上段のセンサ保持板の）通孔、６２…（中段の）センサ保持板、６２ｈ…（中段のセンサ保持板の）通孔、６３…（最下段の）センサ保持板、６３ｈ…（最下段のセンサ保持板の）通孔、７０…温度センサ、７５…電源装置、９２…排ガスダクト、
Ｅ…処理対象排ガス、Ｇ…排ガス、Ｈ…電熱ヒータ、Ｈｗ…ヒータ渡りプレート、Ｋ…隙間、Ｐ…ヒータ設置空間、Ｑ…雰囲気ガス、Ｓ…排ガス処理空間、Ｘ…排ガス処理システム、Ｙ…薬液
Ｅ…処理対象排ガス、Ｇ…排ガス、Ｈ…電熱ヒータ、Ｈｗ…ヒータ渡りプレート、Ｋ…隙間、Ｐ…ヒータ設置空間、Ｑ…雰囲気ガス、Ｓ…排ガス処理空間、Ｘ…排ガス処理システム、Ｙ…薬液
Claims (13)
- 内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０内に設置された排ガス処理装置１の筒状加熱部１４において、
前記筒状加熱部１４は、前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに前記碍子３０を保持する保持部材４０とで構成されたことを特徴とする排ガス処理装置の筒状加熱部。 - 碍子３０への保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 保持部材４０は板状又はブロック状の部材で、内筒２１又は外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 保持部材４０は内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材で構成され、溶接又は無機接着剤にて設けられた接合層４２で前記内筒２１又は前記外筒２２に固着されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 保持部材４０は、内筒２１又は外筒２２より電気抵抗値の高い素材で構成され、
内筒２１又は外筒２２と同じ素材であって、内筒２１又は外筒２２或いはその両方２１・２２に溶接され、下側の保持部材４０ｂに対しては下側から、上側の保持部材４０ａに対しては上側から支持する支持部材４４が更に設けられてなることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。 - 碍子３０は中央に前記内筒２１が挿通される中央孔３３が穿設されたディスク状の形状であって、前記中央孔３３の周囲に前記電熱ヒータＨを保持するヒータ保持孔３２ｈが複数箇所に形成されており、
前記ヒータ保持孔３２ｈの内周面に前記電熱ヒータＨの外周面に接する支持凸部３２ｔが設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。 - 隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に碍子３０の外接円３０ｅから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで切り取られ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てる切欠３８が設けられていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 隣接するヒータ保持孔３２ｈの間に前記碍子３０の外周面３０ａから前記ヒータ保持孔３２ｈを越える位置まで掘り込まれ、前記隣接するヒータ保持孔３２ｈ同士を隔てるセパレート溝３６が前記碍子３０の上面３５に設けられていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 碍子３０の下面３４、または上面３５、或いは上・下両面３４・３５において、ヒータ保持孔３２ｈと前記碍子３０の内周面３０ｂとの間に前記内周面３０ｂの周囲にリング状凹溝３９が設けられていることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 碍子３０がその上・下両面３４・３５において保持部材４０にて保持されており、
前記上面３５におけるヒータ保持孔３２ｈから上面側の保持部材４０ａまでの距離と、前記下面３４におけるヒータ保持孔３２ｈから下面側の保持部材４０ｂまでの距離が等しくなるように前記リング状凹溝３９が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。 - 内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈが同一線上に穿設された３枚のセンサ保持板６１・６２・６３で構成されたセンサ保持部６０が設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・６３ｈは、上段と下段のセンサ保持板６１・６３の前記通孔６１ｈ・６３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中段のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段と下段のセンサ保持板６１・６３を同じ熱膨張係数を持つ金属板で構成し、中段のセンサ保持板６２を前記上下のセンサ保持板６１・６３と異なる熱膨張係数を持つ金属板で形成してなることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。 - 内筒２１の外周面又は外筒２２の内周面に上下に並べて溶接され、温度センサ７０を保持する通孔６１ｈ・６２ｈが同一線上に穿設された２枚のセンサ保持板６１・６２と、内筒２１と外筒２２との間の底部に設けられ、前記通孔６１ｈ・６２ｈを通る直線に一致して穿設された通孔２３ｈを有する底板２３とで構成されるセンサ保持部６０が中空筒体２０設けられており、
前記通孔６１ｈ・６２ｈ・２３ｈの内、上段の通孔６１ｈと底板２３の通孔２３ｈの内周面が温度センサ７０の一方の側面を押圧し、中央のセンサ保持板６２の通孔６２ｈが温度センサ７０の反対側の側面を押圧するように設けられ、
前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３を同じ熱膨張係数を持つ金属素材で構成し、前記上段のセンサ保持板６１と前記底板２３の間の中段のセンサ保持板６２を前記上段のセンサ保持板６１と異なる熱膨張係数を持つ金属素材で形成してなることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の排ガス処理装置の筒状加熱部。
- 内部に排ガス処理空間Ｓと、前記排ガス処理空間Ｓで処理された排ガスＧの分解排ガス排出口１２が設けられている反応器１０と、前記反応器１０内に設置された筒状加熱部１４とで構成された排ガス処理装置１であって、
前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入基部に排ガス導入口１５が設けられ、前記筒状加熱部１４の前記反応器１０への挿入端に前記排ガス処理空間Ｓに開放した被加熱排ガス出口１６が設けられており、
前記筒状加熱部１４は、金属製の内筒２１と金属製の外筒２２とを備えた二重構造の中空筒体２０、前記内筒２１を囲繞し且つ互いに間隔をあけて前記内筒２１と前記外筒２２との間のヒータ設置空間Ｐに設けられた複数の碍子３０、前記碍子３０に取り付けられた電熱ヒータＨ、及び前記内筒２１又は前記外筒２２のいずれか一方、或いはその両方２１・２２に取着され、前記碍子３０を支持して前記ヒータ設置空間Ｐに保持する保持部材４０とで構成され、
前記保持部材４０は、前記内筒２１又は前記外筒２２に対して少なくとも３箇所に設置され、前記碍子３０への前記保持部材４０の接触面４１は、前記碍子３０の下面３４、又は下面３４及び上面３５に対して点接触するように傾斜面に形成されていることを特徴とする排ガス処理装置。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1085555A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Kanken Techno Kk | 半導体排ガスの除害方法及び除害装置 |
| WO2008096466A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Kanken Techno Co., Ltd. | ガス処理装置及び該装置を用いたガス処理システムとガス処理方法 |
| JP2011029028A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Mikuni Kiko Kk | 炉内加熱ヒータ用碍子およびそれを用いた炉内加熱ヒータ |
| WO2021255893A1 (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-23 | カンケンテクノ株式会社 | 電熱装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1085555A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Kanken Techno Kk | 半導体排ガスの除害方法及び除害装置 |
| WO2008096466A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Kanken Techno Co., Ltd. | ガス処理装置及び該装置を用いたガス処理システムとガス処理方法 |
| JP2011029028A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Mikuni Kiko Kk | 炉内加熱ヒータ用碍子およびそれを用いた炉内加熱ヒータ |
| WO2021255893A1 (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-23 | カンケンテクノ株式会社 | 電熱装置 |
| WO2022009313A1 (ja) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | カンケンテクノ株式会社 | ガス処理炉及びこれを用いた排ガス処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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